WYZNACZANIE PODATNOŚCI MAGNETYCZNEJ ŻELAZA
Transkrypt
WYZNACZANIE PODATNOŚCI MAGNETYCZNEJ ŻELAZA
Wyznaczanie krzywej ładowania i rozładowania kondensatora Przyrządy: 1. 2. 3. 4. 5. Zasilacz (Z). Opornik dekadowy (R). Kondensator (K). Multimetr (M). Stoper. Przebieg czynności: 1. Sprawdzić czy obwód jest połączony zgodnie ze schematem. R Z M K 2. Ustawić opornik dekadowy na 1 M oraz zakres multimetru na 200 A . 3. Odłączyć jeden z przewodów doprowadzonych do zasilacza. Włączyć zasilacz i uregulować napięcie zasialnia na 15 V. Włączyć multimetr. 4. Zamknąć obwód elektryczny włączając jednocześnie stoper i w ciągu 1 minuty notować wskazania multimetru co pięć sekund. Jako natężenie prądu I 0 w chwili t 0 s zapisać maksymalną zaobserwowaną wartość wskazań multimetru. 5. Odczekać do momentu, gdy przez 3 kolejne sekundy miernik uniwersalny będzie wskazywał wartość 0.0 mA . Zatrzymać stoper i zapisać zmierzony czas t k . 6. Odłączyć przewody od zasilacza, Zewrzeć je włączając jednocześnie stoper. Mierzyć wartości prądu, podobnie jak w punkcie 4. 7. Odczekać do momentu, gdy przez 3 kolejne sekundy miernik uniwersalny będzie wskazywał wartość 0.0 mA . Zatrzymać stoper i zapisać zmierzony czas t k . 8. Czynności z punktu 4–7 powtórzyć dwukrotnie. 9. Opisane w punktach 4–8 czynności wykonać dla oporu 2 M oraz 3 M. 10. Wyłączyć zasilacz i multimetr. 11. Dla poszczególnych oporów obliczyć średnie wartości prądów ładowania i rozładowania odpowiadających tym samym momentom czasowym t oraz obliczyć wartości średnie całkowitego czasu ładowania i rozładowania kondensatora t k . 12. Przestawić na jednym wykresie zależność I t dla wszystkich trzech badanych wartości oporu, oddzielnie dla ładowania i rozładowania kondensatora. Dla każdej wykreślonej zależności odczytać czas relaksacji , tj. czas, po którym natężenia prądu spada e-krotnie w stosunku do wartości początkowej I 0 . Z równania RC obliczyć odpowiadającą im pojemność C kondensatora . 13. Z równania: I I 0e t RC gdzie: I 0 – maksymalna wartość prądu (w chwili t 0 ). wyznaczyć pojemność C I kondensatora. Dla każdego z badanych przypadków przeprowadzić obliczenia dla prądu I płynącego w obwodzie po upływie czasu t 10 s . 14. Metodą prostokątów obliczyć pole pod krzywą ładowania i rozładowania kondensatora, odpowiadające całkowitemu ładunkowi Q zgromadzonemu na kondensatorze. Z zależności C Q U wyznaczyć pojemność C Q kondensatora. 15. Wpisać do tabeli pojemności C kondensatora wyznaczone w punktach 12–14. C [nF] Ładowanie Rozładowanie 16. Sformułować wnioski. R 1 MΩ CQ CI [nF] [nF] R 2 MΩ CQ C CI [nF] [nF] [nF] R 3 MΩ CQ C CI [nF] [nF] [nF] Tabela pomiarowa: R 1 MΩ t [s] 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 tk Ładowanie I3 I2 R 2 MΩ R 3 MΩ Rozładowanie Ładowanie Rozładowanie Ładowanie Rozładowanie I3 I3 I3 I3 I3 I1 I1 I1 I1 I1 I1 I2 I2 I2 I2 I2 I I I I I I [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A]