الف) قانون اهم مقدمه الف) بررسی قانون اهم بستگی ولتاژ سیم به مقاومت مدار و جریان ورودی از آن VIR که در آن V اختلاف پتانسیل سیم (ولت)، I و جریان عبوری (آمپر)، R مقاومت سیم (اهم) مداری مطابق شکل ببندید

بسمه تعالی

 

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 I_S ، 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 V_R3,V_R2,V_R1وV_AB وجود دارد؟

6. چه نسبتی بین مقادیر V_R2,V_R1 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 R_L

را به ازاء دو مقدار واندازه بگیرید.

-B و انتخاب و مجدداً ولتاژ دو سر R_L 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 V_L در کدام حالت بیشتر است؟ چرا؟

1. با فرض ثابت بودن R_L و R₂=2R₁ رابطه کلی بین تغییرات V_L و جریان منبع در حالت بی باری را بدست آورید. آیا با افزایش جریان بی باری تغییرات V_L بیشتر خواهد شد یا کمتر؟

 

 

1. در مدار شکل مقابل R₂,R₁ را به گونه‌ای انتخاب کنید که ولتاژ دوسر R₂ در حالت بی باری برابر 6^V و وقتی مصرف کننده وصل می‌شود بیش از 10% افت ننماید .

 

 

1. 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 V_L 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 V_L را برحسب I رسم کنید . آیا اختلافی بین مقادیر اندازه گرفته شده برای V_L 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. V_AB را در حالت مدار باز مساوی 6^V 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.

-G_1,2 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، V_AB(O.C.)=6^V 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 P_L-R_L را رسم کنید.

 

2K	1K	600	300	200	100
						VL(V)

 

 

6. به ازاء چه مقدار R_L، P_L حداکثر مقدار را دارد؟ در این حالت V_L چقدر است؟

 

7. در هر یک از مدارهای زیر Z_l 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 10^V 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

-A3 منبع V₁ را در مدار قرار داده، V₂ را از مدار خارج کنید.

جریان اندازه گیری شده در این حالت را I₁ بنامید. I₁=..?..MA

8. آیا تساوی I=I₁+I₂ برقرار است؟

9. آیا در مورد هر مداری قضیه جمع اثرها صادق است؟

10. در مدار شکل زیر، با استفاده از قضیه جمع اثرها، جریانی را که از مقاومت بار می گذرد حساب کنید.

 

 

ج) قضیه تقابل «هم پاسخی» :

-A مداری مطابق شکل زیر ببندید و جریانی را که آمپرمتر نشان می‌دهد یادداشت کنید.

 

-B حال جای منبع و آمپرمتر را در مدار عوض کنید. آیا در جریانی که آمپرمتر نشان می دهد تغییری مشاهده می‌کنید؟

 

11. نتیجه را بیان کنید. آیا این نتیجه در همه موارد صادق است؟

 

آزمایش چهارم:

الف) خازن در مدار A.C

وسایل مورد نیاز: - خازن های 36nF و 18nF

-A مداری مطابق شکل زیر ببندید. با اندازه گیری I_C,V_C جدول زیر را تکمیل کنید.

		IC Ma	VC V	f KHZ	C nf
			1 1 0.5 1 1	2.2 4.4 4.4 8.8 8.8	36 36 36 36 18

 

1. مقاومت 50Ω به چه منظور بکار رفته است؟

2. اثر تغییر فرکانس، تغییر ولتاژ و تغییر ظرفیت خازن را بررسی کنید.

-B مداری مطابق شکل زیر ببندید. ولتاژ دو سر منبع را در فرکانس 4.4^KHZ برابر 140^MV تنظیم کنید. در این حالت ولتاژ دو سر خازن و دو سر مقاومت را جداگانه اندازه بگیرید.

V_R = …?....MV , V_C = …?... MV

3. چه رابطه ای بین V_R و V_C و ولتاژ دو سر منبع وجود دارد؟

 

-C فرکانس منبع را به 2.2 KHZ کاهش دهید و مجدداً V_R و V_C را اندازه بگیرید.

V_R = …?....MV , V_C = …?... MV