3. EGYENÁRAMÚ MÉRÉSEK

Hasonló dokumentumok
3. EGYENÁRAMÚ MÉRÉSEK

3. Gyakorlat. A soros RLC áramkör tanulmányozása

2. ELLENÁLLÁSMÉRÉS, KOMPENZÁCIÓ. 1. Ellenállásmérés

Ohm törvénye. A mérés célkitűzései: Ohm törvényének igazolása mérésekkel.

Jelformálás. 1) Határozza meg a terheletlen feszültségosztó u ki kimenı feszültségét! Adatok: R 1 =3,3 kω, R 2 =8,6 kω, u be =10V. (Eredmény: 7,23 V)

Fizika A2E, 7. feladatsor megoldások

Fizika A2E, 11. feladatsor

Elektronika 2. TFBE1302

A gyakorlat célja: Ismerkedés az áram- és feszültségmérő műszerekkel; feszültségosztó működése.

Bor Pál Fizikaverseny. 2015/2016-os tanév DÖNTŐ április évfolyam. Versenyző neve:...

Bevezető fizika (infó), 8. feladatsor Egyenáram, egyenáramú áramkörök 2.

HF1. Határozza meg az f t 5 2 ugyanabban a koordinátarendszerben. Mi a lehetséges legbővebb értelmezési tartománya és

Elektronika 2. TFBE1302

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Σ imsc

! Védelmek és automatikák!

Áramköri elemek mérése ipari módszerekkel

Elektromos áram, egyenáram

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Fizika A2E, 8. feladatsor

5. HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS 1. Hőmérséklet, hőmérők Termoelemek

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELLENÁLLÁSMÉRÉS. A mérés célja. Biztonságtechnikai útmutató. Mérési módszerek ANALÓG UNIVERZÁLIS MŰSZER (MULTIMÉTER) ELLENÁLLÁSMÉRŐ MÓDBAN.

Fluoreszkáló festék fénykibocsátásának vizsgálata, a kibocsátott fény időfüggésének megállapítása

Ellenállásmérés Ohm törvénye alapján

KÖZLEKEDÉSGÉPÉSZ ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

[ ] ELLENÁLLÁS-HİMÉRİK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Összetett hálózat számítása_1

II. Egyenáramú generátorokkal kapcsolatos egyéb tudnivalók:

Izzítva, h tve... Látványos kísérletek vashuzallal és grafitceruza béllel

0 Általános műszer- és eszközismertető

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

= 163, 63V. Felírható az R 2 ellenállásra, hogy: 163,63V. blokk sorosan van kapcsolva a baloldali R 1 -gyel, és tudjuk, hogy

Schmitt-trigger tanulmányozása

F1301 Bevezetés az elektronikába Bipoláris tranzisztorok

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Ohm törvény, Kirchoff törvényei, soros és párhuzamos kapcsolás

Tartalom. Időrelék. Időrelék. Időrelék BT-SERIES - Áttekintés D.2. BT-SERIES - Időrelék D.4. MCZ-SERIES- Időrelék D.8. DK-SERIES - Időrelék D.9 D.

3. Mekkora feszültségre kell feltölteni egy defibrillátor 20 μf kapacitású kondenzátorát, hogy a defibrilláló impulzus energiája 160 J legyen?

Egyszerű kísérletek próbapanelen

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Kereskedelmi, háztartási és vendéglátóipari gépszerelő Kereskedelmi, háztartási és vendéglátóipari gépszerelő

Elektronika 2. INBK812E (TFBE5302)

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Mérési hibák

Tiszta és kevert stratégiák

FIZIKA KÖZÉPSZINT. Első rész. Minden feladat helyes megoldásáért 2 pont adható.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Előszó. 1. Rendszertechnikai alapfogalmak.

FIZIKA II. Egyenáram. Dr. Seres István

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Elsőrendű reakció sebességi állandójának meghatározása

Elektromos áram, áramkör, kapcsolások

7.1 ábra Stabilizált tápegység elvi felépítése

II. EGYENÁRAMÚ KÖRÖK

Digitális multiméterek

OSZCILLÓSZKÓP AZ ANALÓG VALÓS IDEJŰ OSZCILLOSZKÓP MŰKÖDÉSE ÉS ALKALMAZÁSA OSZCILLOSZKÓP ALKALMAZÁSA AZ OSZCILLOSZKÓP LEHET. Major László.

1 g21 (R C x R t ) = -g 21 (R C x R t ) A u FE. R be = R 1 x R 2 x h 11

Szinkron sorrendi hálózatok tervezése

Intraspecifikus verseny

Elektromos töltés, áram, áramkör

Elektromos áramerősség

Erősítő áramkörök, jellemzőik I.

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

2. gyakorlat: Z épület ferdeségmérésének mérése

Síkalapok vizsgálata - az EC-7 bevezetése

Az Ohm törvény. Ellenállás karakterisztikája. A feszültség és az áramerősség egymással egyenesen arányos, tehát hányadosuk állandó.

Logaritmikus erősítő tanulmányozása

F1301 Bevezetés az elektronikába Műveleti erősítők

Gingl Zoltán, Szeged, :41 Elektronika - Váltófeszültségű házatok

7. KÜLÖNLEGES ÁRAMLÁSMÉRİK

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés

Gingl Zoltán, Szeged, szept. 1

Kiegészítő tudnivalók a fizikai mérésekhez

4. EGYENÁRAM, FÉLVEZETŐ

A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: Váltakozó áramú körök vizsgálata, induktív ellenállás mérése, induktivitás értelmezése.

Túlgerjesztés elleni védelmi funkció

Vízgépészeti és technológiai berendezésszerelő Épületgépészeti rendszerszerelő

elektronikus kioldó p Villamos jellemzők S1 I r Sg I r , t r , I sd t I r T r Túlterhelés-védelem: t r l g t(s) Túlterhelés-védelem:

Napelem E Bevezetés. Ebben a mérésben használt eszközök a 2.1 ábrán láthatóak.

Egyenáram tesztek. 3. Melyik mértékegység meghatározása nem helyes? a) V = J/s b) F = C/V c) A = C/s d) = V/A

Elektromos áram, áramkör

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Fizika minta feladatsor

Ismeretlen négypólus jellemzése

A digitális multiméterek

1. Egy lineáris hálózatot mikor nevezhetünk rezisztív hálózatnak és mikor dinamikus hálózatnak?

Ancon feszítõrúd rendszer

12. KÜLÖNLEGES ÁRAMLÁSMÉRİK

A sebességállapot ismert, ha meg tudjuk határozni bármely pont sebességét és bármely pont szögsebességét. Analógia: Erőrendszer

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

1. feladat Összesen 25 pont

Világítástechnikai mérés

SZUPERKRITIKUS FLUID KROMATOGRÁFIA KROMATOGRÁFIÁS ELVÁLASZTÁSI TECHNIKÁK

3. feladatsor: Görbe ívhossza, görbementi integrál (megoldás)

EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA

3 Ellenállás mérés az U és az I összehasonlítása alapján. 3.a mérés: Ellenállás mérése feszültségesések összehasonlítása alapján.

MÉRÉSI GYAKORLATOK (ELEKTROTECHNIKA) 10. évfolyam (10.a, b, c)

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Átírás:

3. EGYENÁAMÚ MÉÉSEK Az egyenáramú hálózaszámíáshoz szükséges alapismereek az Egyenáramú hálózaszámíás c. részben vannak összefoglalva. A gyakorlaban gyakran van szükség az áramerősség vagy feszülség szabályzására (pl. hangszóró hangerejének beállíása, fűésszabályzás, sb.). Erre a célra szolgálnak a poencioméerek. Ezek olyan ellenállások, ahol az ellenállás-vezeéken egy csúszó konakus mozdíhaó el, ami szinén ki van vezeve az ellenállás ké vége melle. A poencioméer egyik vége és a csúszó konakus közöi ellenállás nulláól a poencioméer eljes ellenállásáig válozahaó. A mérés émája a poencioméer alkalmazásainak bemuaása. Szükséges eszközök: Tápegység: kb. 6 V egyenfeszülsége szolgála. A ápegységeke egy közponi egyenfeszülségű ápegységről üzemelejük. A ápegysége az elekromooros erejével (E) és belső ellenállásával ( ) jellemezzük. Állandó ellenállások () szám- ill. beűjellel elláva. Digiális kijelzésű univerzális mérőműszer (M): A műszerrel egyen- (DC) és váló- (AC) feszülsége ill. áramo, valamin ellenállás udunk mérni. A műszer COM és ma bemeneé használjuk árammérésnél, a COM és V/Ω bemenee feszülség- és ellenállásmérésnél. Állísuk a műszer a megfelelő funkcióra és olyan méréshaárra, ami felélenül nagyobb a mérendő mennyiségnél! Mérési soroza felvéele közben ne válozassuk a méréshaár, mer ezzel megválozik a műszer belső ellenállása, és ez befolyásolja a mérési eredmény! A digiális muliméer belső ellenállása volméer funkcióban kb. 50 MΩ, de ma árammérőkén használva néhány száz Ω. elikális poenciomeer, azaz helipo (): A poencioméer egy hárompólus: egy olyan ellenállás, aminek nem csak a ké végén van egyegy kivezeése, hanem van egy harmadik is a csúszó érinkező, röviden csúszka, amelynek helyzee állíhaó a ké vége közö eszőleges helyzebe. A csúszó érinkező a eljes ellenállás ké részre oszja. A helipo olyan poencioméer, ahol a csúszó egy henger palásján, csavarvonalban halad, ami ponosabb állíás esz leheővé. a helipo összellenállása. A helipo 0 fordulaú, 00-as oszású (azaz 0-ól 000-ig állíhaó) érékállíóval -ún. mikrodiállal- van elláva, az ezen leolvaso n skálarésszel egyenesen arányos a helipo egyik (0-hoz köö) vége és a csúszója közöi ellenállás, : = (n/000) A helipo panelra van szerelve. Az egymás alai kivezeések össze vannak köve a panel háoldalán, hogy megkönnyísék az elágazások szerelésé. A szélső kivezeések a helipo végponjaihoz, a középső kivezeések a helipo csúszójához csalakoznak. Mérőzsinórok. A kompenzációs méréshez: (szorgalmi felada) Galvanoméer (G): Nagy érzékenységű Deprez-rendszerű analóg műszer. Mikroamper nagyságrendű áramerősségek deekálására alkalmas. Weson-féle normálelem:,0865 V elekromooros erejű feszülség-ealon. Ismerelen elekromooros erejű feszülségforrás. Jegyezzük fel a kiado eszközök adaai: a muliméer ípusá, a galvanoméer adaai, a ápegység számá, az ellenállások és a helipo jelé. Mérjük meg - az ellenállások (beűs és számos) éréké, - a helipo összellenállásá és - a erhelelen ápegység feszülségé. 3. Egyenáram /

3.. Soros áramkörszabályozás A 3.. ábrán láhaó áramkörben a poencioméer csúszójának válozaásával (azaz az áramkörbe beköö ellenállásának válozaásával) udjuk szabályozni a vele sorba köö ellenálláson áfolyó áram nagyságá (és a raja eső feszülsége, és a eljesímény): 3.. ábra. Soros szabályozás Az áramkör eredő ellenállása e = a, ahol a feszülségforrás, a pedig az ampermérő belső ellenállása. Az áramkörben folyó áram: E I( ) =. () a Mérési felada: - Állísuk össze a 3.. ábrán láhaó kapcsolás! - Az ellenállás válozaásával (a helipo mikrodiáljának forgaásával) válozassuk az áramkörben folyó áramo és mérjük különböző éréknél! A mérés kiérékelése: - A helipo ellenállásának és a mikrodiálállásnak ismereében számoljuk ki éréké! - Foglaljuk áblázaba az összearozó I /I adaoka! - Ábrázoljuk /I- függvényében! Ez a függvény lineáris: a = +, (2) I E E meredeksége az elekromooros erő reciproka, engelymeszee pedig ( a ) / E. - aározzuk meg az ábrázol egyenes meredekségéből az elekromooros erő, engelymeszeéből pedig a körben lévő állandó ellenállás, illeve ebből az ismer ellenállás éréké kivonva a elep és a ma mérő belső ellenállásának összegé, azaz + a -! Szorgalmi felada: illesszünk egyenes a legkisebb négyzeek módszerével! Beadandó: az I /I ábláza, az /I grafikon a mérési ponokhoz illesze egyenessel, és az egyenesből meghaározo E elekromooros erő és + a, a belső ellenállások összege. 3. Egyenáram / 2

3.2. Poenciomerikus feszülségszabályozás A 3.2. ábrán láhaó áramkörben a helipo csúszójának állíásával válozahaó az A,B ponok közé köö ellenálláson eső U AB feszülség (és a raja áfolyó áram, ill. a eljesímény): 3.2. ábra. Poenciomerikus feszülségszabályozás A volmérő ideálisnak (végelen nagy ellenállásúnak) ekinve a elepe erhelő eredő ellenállás: e = + ( ) és a elepen áfolyó áram I = E / e. Az erhelésen az U AB feszülség ennek az áramnak és az a párhuzamosan köö és ellenállások eredőjének szorzaa. : U AB (, ) = E = E (3) ( ) ( ) + ( ) Az A,B ponok közi feszülség a helipo ellenállásának növelésével monoon, de nem lineárisan nő. Minél nagyobb az erhelő ellenállás éréke, annál jobban megközelíi a függvény az egyenes, ami akkor kapunk, ha éréke végelen nagy: U AB (, ) = E (4) Ekkor ugyanis a kör eredő ellenállása érékéől függelenül e = +. 3. Egyenáram / 3

Mérési felada: - Állísuk össze a 3.2. ábrán felünee kapcsolás! - Mérjük az állandó ellenálláson eső feszülsége 5 különböző éréknél: 50 skálarész lépésekben 400 skálarészig, uána 00 skálarészekkén) (U AB (,))! - Távolísuk el az ellenállás (ezzel az ellenállás éréké végelenre növelük) és mérjük meg az U AB feszülsége az érékállíó ké szélső és középső állásánál! A mérés kiérékelése: - Ábrázoljuk a mér U AB (,) feszülségérékeke érékének függvényében! - Tünessük fel a grafikonon az ellenállás elávolíásával mér 3 U AB (, )) éréke is! - úzzunk origón ámenő egyenes a 3 U AB (, )) ponra! Olvassuk le az egyenes meredekségé és számoljuk ki belőle éréké! (Az E elekromooros erő éréké a soros áramkörszabályozásnál már meghaározuk.) - A soros szabályzásnál megkapuk a műszer és a elep belső ellenállásainak összegé, mos pedig a elep ellenállásá. Számoljuk ki ezekből az ampermérő a belső ellenállásá! Szorgalmi felada: illesszünk egyenes a legkisebb négyzeek módszerével! Vegyük figyelembe, hogy ebben az eseben az egyenes engelymeszee zérus (b=0), így a lineáris regresszió első egyenleéből számolhaó a meredekség! Beadandó: a mérési eredmények (, U AB (,), U AB (, )) áblázaosan és grafikusan, valamin, a elep belső ellenállása és a, a ma-mérő belső ellenállása. 3. Egyenáram / 4

3.3. SZOGALMI FELADAT: Kompenzáció Volmérővel úgy mérjük meg egy eszőleges AB képóluson eső U AB feszülsége, hogy párhuzamosan köjük a volmérő a mérendő hálózarésszel (az A és B ponok közé). A volmérő véges v ellenállása mos része lesz az áramkörnek, egy új ága nyiunk az AB képólussal párhuzamosan, az áramkör megválozik, és így a mér feszülség különbözni fog aól az U AB érékől, melye mérni akarunk. A hiba annál kisebb, minél nagyobb a volmérő belső ellenállása. Ideális volmérő belső ellenállása végelen. A Deprez-rendszerű analóg műszerek alapműszerének belső ellenállása V méréshaárnál 500-000 ohm. A mérésnél használ digiális volmérőnk belső ellenállása kb. 50 MΩ. Az olyan akív képóluson, melynek nagy a belső ellenállása, vagy csak nagyon kis áramerősséggel erhelheő, különben kimerül (pl. elekrokémiában az elekródpoenciálok mérésénél), olyan módszer kellene válaszani feszülségméréshez, melynél nem folyik áram a mérendő feszülségforráson kereszül. Erre ad leheősége a kompenzációs elv, amikor a mérendő feszülsége egy ismer, sandard feszülséggel hasonlíjuk össze. a egy hurokba ké azonos elekromooros erejű elepe köünk egymással szemben, akkor a hurokban nem folyik áram. A kompenzációs feszülségmérés az jeleni, hogy a mérendő feszülségforrással szemben egy válozahaó feszülségű forrás köünk, melynek a feszülségé úgy állíjuk be, hogy az áramerőség nulla legyen. ogy valósíjuk meg ez a gyakorlaban? Az előbb láuk, hogy poencioméerrel udunk feszülsége szabályozni. Kössük egy elepe a poencioméer ké végéhez, akkor a poencioméer zérus ponja és a csúszó egy válozahaó feszülségű forrásnak felel meg. Ezekhez a ponokhoz kapcsoljuk a mérendő feszülségforrás AB sarkai úgy, hogy a körbe még egy érzékeny árammérő műszer (galvanoméer) ikaunk be (5.3 ábra). Vigyázzunk, hogy a elep és a mérendő feszülségforrás azonos előjelű pólusai érinkezzenek! A csúszó helyének válozaásával elérjük, hogy a galvanoméer zérus áramo muasson: ekkor a csúszó és a 0 pon közöi feszülség megegyezik a mérendő feszülségforrás U BA feszülségével, és ez a feszülség arányos az ellenállással és a T elepen folyó árammal, I s - sel: U C0 = I s. 3.3. ábra. Állandó áramú (Poggendorf) kompenzáor I s függelen a mérendő feszülségől a kompenzál állapoban, amikor a galvanoméeren nem folyik áram. I s - a segédelep ε s elekromooros ereje és a segédáramkörben lévő eredő ellenállás haározza meg; az uóbbi magába foglalja a helipo ellenállása melle a elep belső ellenállásá is, mely álalában nem ismer. I s - meghaározhajuk viszon egy ismer elekromooros erejű feszülségforrás segíségével, pl. Weson-féle normálelemmel. Legyen a normálelem feszülsége ε 0. Kössük az ismerelen képólus helyére, és kompenzáljuk ki a kör. Legyen ekkor az OC ellenállás éréke 0 ; ekkor U OC (normálelem) = ε 0 = I s 0. Kössük mos az AB képólus a kompenzáorra. Kompenzáljuk ki az áramkör. A heliporól leolvashaó ellenállás legyen mos OC = x, és U OC' (ismerelen) = U x = I s x. 3. Egyenáram / 5

A ké egyenlee eloszva I s kiesik, és az ismerelen feszülség U x = ε 0 x / 0. (5) A helipo ellenállása arányos a leolvashaó skálarészekkel, N-nel. a a normálelem eseében N 0 skálarésznél áll a csúszka a kompenzál állapoban, az ismerelen feszülség mérésénél pedig N x - nél, akkor a meghaározandó feszülség U x = ε 0 N x /N 0. (6) Weson-féle normálelem Feszülségealonkén használaos kadmium-normálelem, melynek elekromooros ereje csak kissé függ a hőmérsékleől, 20 C-on,0865 V. Speciális felépíése mia gyakorlailag sohasem "merül ki", mivel nempolározódó elekródokkal rendelkezik. (Anódja g 2 SO 4 péppel fede higany, a kaód kadmium amalgám CdSO 4 -al fedve, az elekroli kadmiumszulfá elíe vizes oldaa). Csak 0 µa-nél kisebb áramerősséggel erhelheő. A Weson-féle normálelem felépíése A mérés kivielezése a.) Állísuk össze a 3.3. ábra szerin az állandó áramú kompenzáor úgy, hogy a helipo "0" ponja a segédelep negaív pólusával legyen összeköve. Ekkor a helipo csúszójának "0" helyzeében U A'B' = 0. b.) ielesísük a kompenzáor a Weson-elemmel. Kapcsoljuk az elem negaív sarká a B ponhoz, poziív sarká a galvanoméerhez, és a csúszó válozaásával keressük meg az árammenes állapoo. Ekkor ikassuk ki a galvanoméer védőellenállásá, és ebben az érzékeny állapoban kompenzáljuk ki az áramkör. Olvassuk le az érékállíón a csúszka helyzeé, és jegyezzük fel N 0 -. Isméeljük meg 5-ször a mérés. c.) Mos kössük az ismerelen elekromooros erejű elepe össze a kompenzáorral, figyelve a polariásra! I is keressük meg az árammenes állapoo és olvassuk le az a csúszó helyzeé az érékállíón (N x ). Ez a mérés is 5-ször isméeljük. A kompenzáorral sem udunk árammenessége bizosíani, a galvanoméer leolvasási hibájánál kisebb áram még folyha az áramkörben. Ez µa nagyságrendű. A jegyzőkönyvben beadandó: aározzuk meg N 0 és N x álagá és hibájá. Számísuk ki az ε x elekromooros erő a (6) képleel, valamin ε x hibájá az N 0 és N x mérésének hibájából. a a méréssoroza kiérékelésénél fél skálarésznél kisebb hibá kapunk, számoljunk fél skálarész leolvasási hibával! 3. Egyenáram / 6