Uploaded by فاطمة داخل عدنان

التجربة الثالثة 2021 - الفصل الثاني

advertisement
‫لكية الهندسة‬
‫جامعة البرصة‬
‫قسم الهندسة الكهرابئية‬
‫المرحلة األولى‬
‫مختبر الكهرباء العام‬
‫قسم الهندسة الكهربائية‬
‫التجربة الثالثة – الفصل الدراسي الثاني‬
‫قياسات في الدوائر المكونة من مقاومات ومحاثات ومتسعات‬
‫مغذاة بمصدر تغذية جيبية‬
‫‪.1‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الهدف من التجربة‪:‬‬
‫التعرف على العناصر الثالثة األساسية ‪ R, L, C‬وتصرفاتها تحت تأثير التغذية الجيبية‬
‫ربط دوائر من هذة العناصر وقياس فروق الجهد بين طرفيها والتيار المار فيها و فرق‬
‫الطور بينهما‪.‬‬
‫التعرف على مفهوم معامل قدرة ”‪ “Power Factor‬متأخر ”‪ “Lag‬و متقدم او سابق‬
‫”‪“Lead‬‬
‫أختبار العالقة بين القدرة المجهزة للدائرة و القدرة المستهلكة في المقاومات ‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫هيكل التجربة وأساس القياس‪:‬‬
‫‪‬‬
‫يثبت مولد الدوال ”‪ “Function Generator‬على ‪-:‬‬
‫ موجة جيبية‬‫ جهد ‪12 Volts Peak-Peak‬‬‫‪ -‬و تردد ‪1 kHz‬‬
‫‪‬‬
‫عمليات القياس تكون كالتالي‪-:‬‬
‫ الفولتية المجهزة للدائرة على اساس القيمة العظمى 𝑚𝑉 و تقاس باألوسيلسكوب وعلى‬‫القناة االولى ‪Ch1‬‬
‫ التيار المار فى الدائرة على اساس القيمة العظمى 𝑚𝐼 و يقاس باألوسيلسكوب وعلى‬‫القناة الثانية ‪ Ch2‬و بربط مقاومة ‪ 1Ω‬بين الدائرة و الطرف المتعادل للمصدر و كما‬
‫مبين في الشكل رقم ‪1‬‬
‫ يقاس فرق الطور بين الفولتية المجهزة و التيار الكلي المار بالدائرة باستخدام‬‫قياس تقريبي لزاوية الطور بين شكلين موجيين يجرى بأستعمال راسم ذو عرض ثنائي‬
‫(‪ ,) Dual Trace Oscilloscope‬طريقة (‪ ) Trigger-Sweep‬وذلك بأدخال‬
‫أحدى األشارتين على األدخال ‪ ) X-Input( X‬واألشارة الثانية على األدخال ‪Y-( Y‬‬
‫‪) Input‬‬
‫‪ -‬فرق الجهد على المقاومة " القيمة الفعالة" 𝑆𝑀𝑅) 𝑅𝑉( تقاس بجهاز الفولتميتر‪.‬‬
‫‪‬‬
‫تعلم ومنذ اليوم أن يكون السلك المتعادل ‪ Neutral‬مشتركا" بين المصدر والدائرة وجهاز‬
‫األوسيلسكوب‪.‬وتجنب أن تربط الطرف المتعادل لألوسيلسكوب على السلك الحي في‬
‫الدائرة كي التنشأ دورة قصر (‪.) Short Circuit‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫~‪~41‬‬
‫الدائرة‬
‫𝑚𝐼‬
‫𝑚𝑉‬
‫المصدر‬
‫تحت القياس‬
‫𝑚𝑉‬
‫𝑚𝑉‬
‫‪1Ω‬‬
‫الراسم‬
‫𝑚𝐼‬
‫الشكل (‪)1‬‬
‫‪.3‬‬
‫المصادر وعناصر الدائرة وأجهزة القياس المطلوبة‪:‬‬
‫أ‪ -‬مولد الدوال عدد ‪1‬‬
‫ب‪ -‬عناصر الدائرة‪:‬‬
‫ مقاومة عدد ‪ 1‬و تثبت على ‪ R=100Ω‬باضافة الى المقاومة ‪ 1Ω‬لقياس التيار‬‫ محاثة عدد ‪ 1‬وتثبت على ‪L=16 mH‬‬‫ متسعة عدد ‪1‬‬‫ت‪ -‬أجهزة القياس‪:‬‬
‫ جهاز فولتميتر عدد ‪ 1‬لقياس القيمة الفعالة لفرق الجهد على المقاومة ‪V R‬‬‫ جهاز أوسيلسكوب ذو قناتين لمشاهدة الذبذبات وقياس الكميات التالية منه‪:‬‬‫‪ ‬القيم العظمى لفولتية المصدر 𝑚𝑉 و التيار الكلي للدائرة 𝑚𝐼‬
‫‪ ‬زاوية الطور‪ θ‬بين فولتية المصدر 𝑚𝑉 و التيار الكلي للدائرة 𝑚𝐼‬
‫ جهاز أوميتر عدد ‪ 1‬لقياس مقاومة الملف‬‫‪ .4‬خطوات العمل ونتائج القياس‪:‬‬
‫‪ )1‬جهز جداول مخططة ومعنونة بأسم الكميات المقاسة ووحداتها كما مبين في الجدول رقم ‪ 1‬و‬
‫لكل دائرة تحت القياس في االشكال من ‪ 2‬الى ‪.4‬‬
‫) ( 𝑅𝑉‬
‫جدول (‪ )1‬الكميات المطلوب قياسها‬
‫̊‪θ‬‬
‫) ( 𝑚𝐼‬
‫) ( 𝑚𝑉‬
‫‪ )2‬جهز اوراق بيانية لرسم أشكال الموجات واألرقام الحسابية لكمياتها كما ستظهر على جهاز‬
‫األوسيلسكوب‬
‫‪ )3‬بعد تحضير أعاله‪ -‬أبدأ بربط األشكال من ‪ 2‬الى ‪ 4‬على التتابع و قس الكميات المطلوبة في‬
‫الجدول رقم ‪ 1‬مع رسم اشكال الموجات التي تظهر على شاشة األوسيلسكوب‬
‫‪ )4‬قس مقاومة الملف ( المقاومة المرافقة للمحاثة) باستخدام األوميتر واستخدمها لتعزيز‬
‫استنتاجاتك‪.‬‬
‫~‪~41‬‬
‫𝑅‬
‫𝐿‬
‫الدائرة تحت القياس‬
‫الشكل ‪ 2‬دائرة ‪ RL‬التوالي‬
‫𝑅‬
‫𝐶‬
‫‪2.785 μF‬‬
‫الدائرة تحت القياس‬
‫الشكل ‪ 3‬دائرة ‪ RC‬التوالي‬
‫𝐿‬
‫𝑅‬
‫𝐶‬
‫‪1.592 μF, 3.184 μF, then 0.796 μF‬‬
‫الدائرة تحت القياس‬
‫الشكل ‪ 4‬دائرة ‪ RLC‬التوالي‬
‫~‪~41‬‬
‫‪ .5‬الحسابات واألستنتاجات‪:‬‬
‫‪ )1‬من القيم المقاسة عمليا ً ‪ ،‬احسب القدرة المستهلكة في الدائرة وماهي القدرة التي‬
‫يجهزها المصدر ومعامل القدرة ‪ P.F‬مع تحديد نوعه (متأخر أو متقدم) في‬
‫األشكال(‪ )4-2‬و حسب الجدول رقم ‪2‬‬
‫‪P.F‬‬
‫) ( 𝑠𝑃‬
‫جدول (‪ )2‬حساب القدرة من القيم العملية‬
‫̊‪θ‬‬
‫) ( 𝑚𝐼‬
‫) ( 𝑅𝑉‬
‫) ( 𝑅𝑃‬
‫) ( 𝑚𝑉‬
‫حيث القدرة المستهلكة في المقاومة‬
‫‪𝑉𝑅2‬‬
‫= 𝑅𝑃‬
‫𝑅‬
‫و القدرة المجهزة من المصدر‬
‫𝜃 ‪cos‬‬
‫‪1‬‬
‫𝐼 𝑉‬
‫𝑚 𝑚 ‪2‬‬
‫= 𝑠𝑃‬
‫ومعامل القدرة‬
‫𝜃 ‪P. F = cos‬‬
‫‪ )2‬قارن بين القدرة المستهلكة في الدائرة و القدرة التي يجهزها المصدر مع بيان سبب‬
‫االختالف ان وجد و هل ان مقاومة الملف "المحاثة" و المقاومة ‪ 1Ω‬المضافة للقياس‬
‫التيار لها تأثير على القدرة المستهلكة في الدائرة؟ تحقق من ذلك‪.‬‬
‫‪ ) 3‬أحسب الكميات الموجودة في الجدول رقم ‪ 2‬نظريا لجميع االشكال (‪ )4-2‬علما ان‬
‫المقاومة الداخلية للمصدر (مولد الدوال) تساوي ‪ 50 Ω‬و قارنها مع القيم العملية و‬
‫كما مبين في الجدول رقم ‪ 3‬ناقش االختالف اينما وجد‪.‬‬
‫‪P.F‬‬
‫) ( 𝑠𝑃‬
‫) ( 𝑅𝑃‬
‫) ( 𝑅𝑉‬
‫̊‪θ‬‬
‫) ( 𝑚𝐼‬
‫) ( 𝑚𝑉‬
‫عمليا‬
‫نظريا‬
‫~‪~41‬‬
Download