123224

TEMAT Wyznaczanie stałej czasowej układu RC CEL

Wyznaczenie stałej czasowej układu RC oraz wykreślenie zależności stałej czasowej T od włączonego oporu R przy stałej pojemności C=10pF

METODA

Obwód prądu zestawiono według schematu

W obwodzie tym bieguny źródła prądu stałego połączone są przez opór R i kondensator o pojemności c. W czasie t=0, napięcie U<- =0, natężenie zaś £

i=i₀= —, ma wartość maksymalną. W miarę ładowania się kondensatora

R

maleje wykładniczo natężenie prądu w obwodzie, natomiast napięcie na kondensatorze rośnie wykładniczo według równania:

Ue=E[i-e-c^>]

Po czasie t=RC natężenie prądu w obwodzie spada do wartości i=0,37 i ₀, napięcie natomiast rośnie do wartości U_f = 0,63E.

Ćwżiczenie polegało na mierzeniu czasu narastania napięcia na okładkach kondensatora, aż do wartości 0,63 napięcia maksymalnego dla 4 oporów R. Każdego pomiaru dokonano pięciokrotnie, następnie otrzymane wartości uśredniono.

WYNIKI

R[MQ]	E[V ]	0,63 E	T1[S ]	T2[s 1	T3[s 1	T4[s ]	T5[s ]	T [S]
0,2	8,6	5.4	2.75	2.81	2,75	2.75	2,8	2.78+/-0.02 4
0,4	8,6	5.4	4,92	4,95	4,93	4,92	4,96	4.91+/-0.03 5
0,6	8,6	5,4	7,09	7,16	7,06	7,19	7,03	7,09+/-0,06
0,8	8,6	5,4	9,2	9,23	9,23	9,29	9,29	9.2+/-0.053

WNIOSKI

Jak wynika z wykresu stała czasowa układu RC rośnie wraz ze wzrostem przyłożonego oporu; czas narastania napięcia na okładkach kondensatora jest tym dłuższy im większy opór przyłożono. Dla określonej pojemności kondensatora wykres wzrostu oporu do stałej czasowej jest liniowy.