Teorema superpozi ției și a transferului maxim de putere Teorema superpo ziției 9.1. Scopul lucr ării Este de a m ăsura curentul de sar cine dintr… [612503]

Lucrarea Nr. 9

Teorema superpozi ției și a transferului maxim de putere

Teorema superpo ziției

9.1. Scopul lucr ării
Este de a m ăsura curentul de sar cine dintr -un circuit care con ține 2 sur se de tensiune și de
a verifica teor ema superpozi ției pr in măsurarea tensiunilor și a curenților.

9.2. No țiuni t eoretice
Se analizează circuitul cu mai mu lte surse de tensiune, și pentru a folosi metoda
superpozi ției, vom analiza circui tul format dintr -o singur ă surs ă, celelalte fiind scurtcircu itate.
Dacă dorim să știm tensiunea pe oricare porțiune de circuit și curentul prin fiecare latură, trebuie
să ști m și tensiunea și curentul dat de fiecare sursă separat, după care adunate algebric vom
obține rezultatul dorit.

9.3. Echipamentele necesare:
– sursa de tensiune PU -2000
– circuitul imprimat EB – 102
– aparate de măsură și conductori

9.4.Partea experimen tală
l. Se aduce stația pe poziția: E 8, după care c onstruiti circuitul din figura 9. l.
2. Stabiliți tensiunea sursei PS -l la 4,5V, și PS -2 la -7,5V; după care măsurați V ies și I ies,
și trecețile în tabelul 9.1 .

3. Măsurați și notați valorile tensiuni și curentului și pentru cele două cazuri când e doar
sursa PS -1 în circuit și când e doar PS -2 și treceți valorile în tabel.

Fig.9.1

Tabelul 9.1.
Sursa de
tensiune Uieș [V] Iieș [mA]
PS -1
PS -2
PS-1 și PS -2

Ce ați observat?

Teorema tr ansferului maxim de putere
9.5. Scopul lucr ării:
Este de a determina puterea din valori le m ăsurate ale curenților și a tensiunii și de a
tratasa graficul având pe ordonată t ensiunea, curent ul și puterea pe abscis ă.
– de a determina formula rezistenț ei ca re produce maximul de putere conform
măsurătorilor .
PS-2 R14 R13
PS-1 R15
A V

9.6. Noțiuni teoretice
Pentru circuite rezis tive, se ob ține transferul maxim d e putere pe u n rezistor de sarcin ă
când reziste nța lui este egal ă cu cea a sursei conform teoremei lui Theve nin, sau cu rezi stența
internă a sursei, caz în care puterea disipat ă pe sursă este egale cu puterea disipat ă pe sarcin ă.

9.7. Echipamentele necesare:
– sursa de tensiune PU -2000
– circuitul imprimat EB – 102
– aparate de măsură și conductori

9.8.Partea experimentală
l. Se aduce stația pe poziția: E 1, după care construiti circuitul din figura 9. 2, și stabiliți
tensiunea sursei PS -1 la 5V.

Figura 9. 2

2. Poten țiometrul conectat ca rezistor servește ca și sarcină variabilă pentru sursa de
tensiune, iar R 16 în serie cu sursa PS -l repre zintă conf orm teor emei lui Thevenin, rezistența
internă a sursei din fig.9.2.
3. Măsurați tensiunea și curentul prin sarcină pentru un șir de valori ale rezistenlei
potențiometrului specificate în tabelul 9.1 . Dacă înlocuim firul de legătură cu un ampermetru
plasat în serie cu R 16, veți putea măsura valoarea curentului, după care veți putea calcula puterea
pentru fiecare caz.

PS-1 R16
P1

Tabelul 9.1.
Rotirea
potențiometrului Uieș
[V] Iieș
[mA] Rsarcină Pieș
[mW]
0
20%
40%
60%
80%
100%
4. Reprezentați grafic U ieș [V], I ieș [mA] și P ieș [mW] în funcție de R sarcină

9.9. Observații :
– Ce se întâmplă cu tensiunea de ieșire la scăderea rezisten ței ?
– Care este efectul varia ției rezistenței asupra curentului de ieșire ?
. – Ce efect are rezistența de sarcină asupra puterii?
– Care este valoarea rezistenței la care se obține transferul maxim de putere?
– Se poate compara rezistența de sarcină cu ce -a a sursei?