ĆWICZENIE 65 ROZŁADOWANIE KONDENSATORA Kondensator
Transkrypt
ĆWICZENIE 65 ROZŁADOWANIE KONDENSATORA Kondensator
ĆWICZENIE 65 ROZŁADOWANIE KONDENSATORA Kondensator jest elementem obwodów elektrycznych charakteryzującym się pojemnością: C = Q/U, gdzie Q jest ładunkiem zgromadzonym na kondensatorze a U napięciem na nim. Odłączenie źródła napięcia prowadzi do rozładowania kondensatora. Prąd rozładowania wynosi: i = dQ/dt . Jeżeli kondensator jest rozładowywany przez opór R to zgodnie z prawem Ohma: i = U/R. Z powyższych zależności wynika równanie różniczkowe: dU/dt = - U/ RC , z rozwiązaniem - napięcie na kondensatorze podczas rozładowania maleje wykładniczo: U = Uo exp {-t/τ} . gdzie τ = RC jest stałą rozładowania. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie stałej rozładowania i oszacowanie pojemności kondensatorów. W ćwiczeniu stosuje się komputerowy zapis napięcia podczas rozładowania Obwód pomiarowy składa się z połączonych równolegle; zasilacza, kondensatora, woltomierza i rezystora regulowanego. Wartość rezystancji i napięcia zasilania podaje prowadzący. Zadania pomiarowe: 1. Sprawdzić połączenia obwodu pomiarowego. 2. Uruchomić program MScope i ustawić parametry: Y-max, Y-min i Duration. 3. Włączyć zbieranie danych wybierając: Drawing active. 4. Rozładować kondensator przez odłączenie przewodu (+) od zasilacza. 5. Zapisać wyniki w katalogu utworzonym na pulpicie. Pomiary należy wykonać dla kondensatorów i rezystorów wskazanych przez prowadzącego. Opracowanie pomiarów: 1. Wkreślić zależność napięcia na kondensatorze w funkcji czasu. Z wykresu odczytać stałą rozładowania τ jako czas po którym napięcie na kondensatorze spada e = 2.72 – krotnie. 2. Wkreślić zależność logarytmu napięcia w funkcji czasu. Obliczyć jego nachylenie, które wynosi -1/τ. 3. Obliczyć stałe rozładowania τ metodami z punktów 1 i 2 a następnie pojemności badanych kondensatorów z wzoru: C = τ / R. Ćwiczenie 65 Nazwisko i Imię …............................................................................. data …............................ Nazwa katalogu ….................................................................................. Kondensator R Nazwa zbioru danych τ C Wnioski:................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ Wykresy na papierze milimetrowym i obliczenia w załączeniu