Temat: Wyznaczanie Pojemności kondensatora metodą drgań relaksacyjnych.
Cel ćwiczenia: Poznanie jednej z metod wyznaczania pojemności,
zalecanej szczególnie w przypadku bardzo dużych pojemności.
1.Wrowadzenie:
W obwodzie składającym się ze źródła napięcia stałego U0, do którego podłączono, poprzez wyłącznik W, szeregowo połączone; opornik R i kondensator C, po zamknięciu wyłącznika napięcie na kondensatorze będzie narastało wykładniczo zgodnie ze wzorem:
Jeżeli połączymy równolegle z kondensatorem dwuelektrodową lampę wypełnioną neonem tzw. neonówkę, której zapłon następuje przy napięciu Uz, a gaśnięcie przy napięciu Ug, to po zamknięciu wyłącznika, na kondensatorze wskutek cyklicznego rozładowywania przez neonówkę, otrzymamy piłokształtny przebieg napięcia.
Okres drgań relaksacyjnych T = t1 + t2
gdzie: t1 - czas ładowania kondensatora od napięcia Ug do napięcia Uz,
t2 - czas rozładowania kondensatora od napięcia Uz do napięcia Ug.
Jeżeli ,a to po podstawieniu
. Dla danego obwodu wyrażenie - jest stałe,
więc można przyjąć T = R C K.
Dla kondensatora o znanej pojemności C w czasie t zliczamy n błysków neonówki. Okres drgań wyniesie t/n = R C K.
Dla kondensatora o nieznanej pojemności Cx w tym samym czasie t liczba błysków wyniesie n1, okres drgań t/n1=R Cx K.
Dzieląc stronami otrzymujemy; .