آزمایش اول- بررسی قوانیم اهم و کیرشهف
وسایل مورد نیاز: مقاومت های 100، 2k، 1k، 200، 300 ، 20k و مولتی متر
الف) قانون اهم:
مقدمه:
الف) بررسی قانون اهم: بستگی ولتاژ سیم به مقاومت مدار و جریان ورودی از آن V=IR که در آن
V: اختلاف پتانسیل سیم (ولت)، I و جریان عبوری (آمپر)، R: مقاومت سیم (اهم)
مداری مطابق شکل ببندید.
با تغییر مقدار IS ، ولتاژ دوسر مقاومت را اندازه گرفته، منحنی این مقاومت را رسم نمائید.
ب) قانون جریان:
مداری مطابق شکل ببندید.
مقادیر I4,I3,I2,I1 را اندازه گرفته،
درستی قانون جریان را تحقیق نمائید.
1. چه رابطه ای بین هر یک از جریانهای جزئی I3,I2,I1 و جریان I وجود دارد؟
2. چه مقاومتی جایگزین مقاومتهای R3,R2,R1 کنیم تا جریان I بدون تغییر باقی بماند؟
3. چه نسبتی بین جریانهای I1 و I3وجود دارد؟
ج) قانون ولتاژ:
مداری مطابق شکل ببندید.
ولتاژ دو سر هر مقاومت را جداگانه اندازه گرفته،
ولتاژ هر منبع را به دست آورید.
4. قانون ولتاژ را بیان کنید.
5. چه رابطه ای بین هر یک از مقادیر VR3,VR2,VR1وVAB وجود دارد؟
6. چه نسبتی بین مقادیر VR2,VR1 وجود دارد؟
7. در مدار شکل مقابل چه تغییری پیشنهاد می‌کنید تا هر لامپ درست جریانی را که لازم دارد بکشد ؟
8. در شکل زیر جهت و مقدار جریانی را که از مقاومت می‌گذرد مشخص کنید. .
د) مقسم ولتاژ:
مداری مطابق شکل ببندید.
-A و قرار داده، ولتاژ دو سر RL
را به ازاء دو مقدار و اندازه بگیرید.
-B و انتخاب و مجدداً ولتاژ دو سر RL را به ازاء همان مقادیر و اندازه بگیرید.
B: (R1=100 , R2=200)
VL RL
300
600
A: (R1=200 , R2=400)
VL RL
300
600
9. تغییرات VL در کدام حالت بیشتر است؟ چرا؟
10. با فرض ثابت بودن RL و R2=2R1 رابطه کلی بین تغییرات VL و جریان منبع در حالت بی باری را بدست آورید. آیا با افزایش جریان بی باری تغییرات VL بیشتر خواهد شد یا کمتر؟
11. در مدار شکل مقابل R2,R1 را به گونه‌ای انتخاب کنید که ولتاژ دوسر R2 در حالت بی باری برابر 6V و وقتی مصرف کننده وصل می‌شود بیش از 10% افت ننماید .
12. اگر مقاومت داخلی ولتمتر باشد، در هر یک از مدارات شکل زیر ولتمتر چه عددی را نشان می‌دهد؟ چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟ ( از رِنج 1 ولتمتر استفاده می‌شود)
بسمه تعالی
آزمایش دوم
تعیین مقاومت داخلی، قضایای تونن و لوزتن:
وسایل مورد نیاز: پتانسیومتر، مولتی متر، مقاومت های: 300 ، 1k ، 430
مقدمه:
اگر مدار را به صورت یک منبع ولتاژ واقعی معادل سازی کنیم مدار را معادل ؟؟؟ گویند و اگر مدار را به صورت منبع جریان واقعی معادل سازی کنیم آن را معادل ؟؟؟ گویند.
-A مداری مطابق شکل بسته با تغییر پتانسیومتر جریان مدار را تنظیم و ولتاژ متناظر با آن را در جدول یادداشت کنید.
20 15 10 5 0 IMA
VL(V)
1. منحنی تغییرات VL را برحسب I رسم کنید. به ازاء چه مقدار R ولتاژ به نصف مقدار حالت مدار باز کاهش می‌یابد؟ چرا؟
-B جریان اتصال کوتاه مدار( ) چقدر است؟
-C مقاومت داخلی منبع را از رابطه بدست آورید.
-D آزمایش را با منبع ایده‌آل تکرار کنید (مطابق شکل زیر)
20 15 10 5 0 IMA
VL(V)
2. منحنی تغییرات VL را برحسب I رسم کنید . آیا اختلافی بین مقادیر اندازه گرفته شده برای VL در این مرحله با مقادیر حاصل در (A) مشاهده می کنید؟
-E در این مرحله آزمایش را با منبع جریان ایده‌آل تکرار کنید. مدار را مطابق شکل زیر بسته پس از تکمیل جدول منحنی V-I را رسم کنید.
20 15 10 5 0 IMA
VL(V)
3. آزمایشهای مراحل (E), (D), (A) بیانهای ظاهراً متفاوت یک واقعیت است آنرا در یک جمله بیان کنید.
-F مداری مطابق شکل ببندید. VAB را در حالت مدار باز مساوی 6V تنظیم کنید. سپس جدول زیر را تکمیل و منحنی V-I را رسم کنید.
20 15 10 5 0 IMA
VL(V)
4. قضایای تونن و لوزتن را بیان کنید.
-G1,2 مقاومت معادل مدار فوق را از رابطه بدست آورید. سپس مدار را غیرفعال نموده، به روش زیر مقاومت معادل را بدست آورده با هم مقایسه کنید.
آزمایش سوم:
الف) قضیه انتقال حداکثر توان:
وسایل مورد نیاز: مقاومت های 300 ، 200 ، 180 ، 20 ، 10، مولتی متر
مداری مطابق شکل ببندید، VAB(O.C.)=6V تنظیم کنید و جدول زیر را تکمیل نمائید.
مقدمه:
جریان عناصر هوازی از مجموع آثار تک تک منابع در مدار حاصل می شود جمع آثار در مورد ولتاژ 2 سر هر عضو نیز صادق است ولی در مورد کمیتهایی که با مجذور جریان و ولتاژ متناسب هستند صدق نمی کند.
5. منحنی PL-RL را رسم کنید.
2K 1K 600 300 200 100
VL(V)
6. به ازاء چه مقدار RL، PL حداکثر مقدار را دارد؟ در این حالت VL چقدر است؟
7. در هر یک از مدارهای زیر Zl را چه مقدار انتخاب کنیم تا حداکثر توان به بار برسد؟
ب) قضیه جمع اثرها:
-A1 مداری مطابق شکل ببندید، ولتاژ دوسر منبع V1 را برابر 10V تنظیم و سپس جریان I را اندازه بگیرید. I=..?..MA
-A2 منبع V1 را از مدار خارج و جریان I را در
این حالت اندازه بگیرید. I2=..?..MA