Laborationsrapport. Kurs El- och styrteknik för tekniker ET1015. Lab nr. Laborationens namn Lik- och växelström. Kommentarer. Utförd den.

Transkript

1 Laborationsrapport Kurs El- och styrteknik för tekniker ET1015 Lab nr 1 version 1.2 Laborationens namn Lik- och växelström Namn Kommentarer Utförd den Godkänd den Sign 1

2 Inledning I denna laboration skall du lära dig mäta på likströmskretsar och växelströmskretsar. Du kommer att använda olika typer av spänningskällor och mätinstrument. Kopplingarna skall kopplas upp på kopplingsdäck. Vid beräkningar är det lämpligt att använda tre siffrors noggrannhet i svaren. I mellanberäkningar kan fler siffror användas. De flesta instrument kan mäta med tre siffrors noggrannhet. Exempel på tre siffrors noggrannhet: 12,4 V 0,00132 A kohm. I datablad och i övningsuppgifter kan man ibland skriva t.ex. 12 V. Då menar man egentligen 12,0 V. OBS! Kontrollera alltid de resistorer du tar genom att resistansmäta dem med ohmmetern. 1. Resistorkopplingar Tag valfria resistorer med resistansvärden mellan 1 kω och 15 kω. Koppla dessa på kopplingsdäcket enligt figurerna och mät totala resistansen med ohmmeter. Gör även en beräkning av totala resistansen. 2 st = Ω 1 st R 2 = Ω 1 st R 3 = Ω två lika i serie Koppling Beräkning total resistans [Ω] Uppmätt total resistans [Ω] två olika i serie R 2 två lika parallellt två olika parallellt R 1 R 2 tre olika enligt figuren R 2 R 3 2

3 2. Volt- amperemetoden Om man skall bestämma resistansen hos en komponent kan det i vissa fall vara nödvändigt att använda volt- amperemetoden. Metoden bygger på ohms lag. Metoden används i de fall då man vill veta resistansen under drift. Ett sådant fall är om man vill veta resistansen hos en glödlampa när den lyser. Börja med att ställa in spänningen på likspänningsaggregatet enligt märkningen på lampan. Vid spänningsmätning skall voltmetern kopplas parallellt med den komponent man vill veta spänningen över. E V Koppla loss voltmetern och ställ om den till amperemeter. Mät sedan strömmen till lampan. Vid strömmätning skall amperemetern kopplas i serie med den komponent man vill veta strömmen genom. A E Spänning [V] Uppmätt Strömstyrka [A] Uppmätt Lampans resistans då den lyser [Ω] Beräknad Lampans effekt [W] Beräknad Lampans effekt [W] Enligt märkning Mät nu lampans resistans då den inte lyser med ohmmeter. Vid mätning med ohmmeter får inget annat än lampan finnas i kretsen. Spänningskällan och amperemetern måste kopplas bort. Lampans resistans då den inte lyser [Ω] Uppmätt Förklaringen till att resistansen är lägre när man mäter med ohmmeter är att glödtråden då är kall. I en varm tråd rör sig atomerna fortare, då har elektronerna svårare att komma fram och resitansen blir högre.. 3

4 3. Strömmarna genom seriekopplade komponenter. Känner man resistansen hos en resistor samt spänningen över resistorn kan man använda ohms lag för att beräkna strömmen som går genom resistorn. I många fall är det lättare än att mäta med amperemeter. När man mäter spänning behöver man inte bryta upp kretsen. I denna uppgift skall du med ohms lag beräkna strömmen genom de två seriekopplade resistorerna och jämföra strömmarna. = 1,5 kohm R = 820 ohm 2 10, 0 V I 1 I 2 U 1 U 2 Mät spänningarna över resistorerna och beräkna strömmarna. U 1 [V] Uppmätt U 2 [V] Uppmätt I 1 [A] Beräknat I 2 [A] Beräknat Vad kan man säga om strömmarna genom seriekopplade komponenter? 4

5 4. Summering av delspänningarna vid likström Den totala spänningen 10 V delas här i tre delspäningar. Välj tre valfria resistorer mellan 1 kohm och 10 kohm. Koppla enligt figuren och mät de tre delspänningarna. U 1 10, 0 V U 2 U 3 U 1 [V] U 2 [V] U 3 [V] Summan av de tre delspänningarna [V] Vad kan man säga om delspänningarna och totala spänningen? 5

6 5. Mätning av periodtid och toppvärde med oscilloskop Du skall ställa in funktionsgeneratorn på olika frekvenser och olika spänningar enligt tabellen. Alla mätningar sker med sinusformad spänning. Använd utgången märkt OUTPUT. Den utgången ger en växelspänning som är symetrisk kring noll om knappen DC OFFSET är intryckt. Frekvensen avläses på funktionsgeneratorn och spänningarnas effektivvärde U eff avläses på multimetern. Spänningen ställs in med ratten AMPLITUDE. På oscilloskopet kan man avläsa periodtid och toppvärde genom att titta på oscillskopets bild. Dessutom finns en mätfunktion där man kan se bl.a. periodtid och toppvärde. Ställ in på funktionsgeneratorn Beräknat utifrån inställda värden Avläst från oscilloskopets bild Enligt oscilloskopets mätfunktion f [Hz] U eff [V] T [s] û [V] T [s] û [V] T [s] û [V] 50k 2, , , ,00 6

7 6. Högpassfilter med RC-krets I vissa sammanhang vill man filtrera bort låga frekvenser t.ex. 50 Hz. Då kan man använda ett högpassfilter. Den enklaste typen av högpassfilter visas i figuren. C C = 10 nf R = 12 kohm U in = 1,00 V U in R Uut Frekvens 50 Hz 1 khz 10 k Hz Utspänning U ut [V] uppmätt Utspänning U ut [V] beräknad Gör dina beräkningar här (eventuellt baksidan). Alla tre beräkningarna skall redovisas i sin helhet!! Hur ser man på mätresultaten att detta är ett högpassfilter? 7