ĆWICZENIE 1

PARAMETRY ELEKTRYCZNE SKÓRY.

A.

Przebieg doświadczenia:

1.

Narysuj model elektryczny skóry, wyprowadź z modelu podłączenie do generatora i oscyloskopu.

Opisz poszczególne elementy rysunku. Zauważ, że nie jest to przerysowanie niżej narysowanego
schematu!!!.

2.

Sprawdź czy układ jest połączony wg schematu. Elektrody podłączyć dopiero po odczytaniu

napięcia podawanego z generatora (U

g

) -

nie może ono przekraczać 2 V.

3.

Włącz generator i oscyloskop. Ustaw na generatorze sygnał prostokątny. W celu zmierzenia

napięcia sygnału z generatora dźwignie: „Vert mode” i „Source” ustaw na CH1 oraz dźwignię

„Coupling” na „Norm”. Dźwignie w obszarze CH1 i CH2 ustawione na DC. Na ekranie

oscyloskopu pojawią się dwie poziome linie. Używając pokrętło „Position” w części CH1 ustaw

linie tak, aby wygodnie odczytywało się odległość między tymi liniami. Na podstawie tej

odległości oraz wartości napięcia przypadającego na każdy centymetr podziałki na oscyloskopie

(pokrętło „Volts” na CH1) odczytaj napięcie U

g

. W razie potrzeby za pomocą pokrętła amplitudy

na generatorze zmień napięcie tak, aby nie przekraczało 2 V.

4.

Dźwignię „Vert mode” oraz dźwignię „Source” ustaw na CH2. Umocuj elektrody na wewnętrznej
stronie przedramienia w odst

ępie około 10 cm. Pokrętło „Sweep time” ustaw na 10 ms – na ekranie

powinny pojawić się krzywe zaniku napięcia. Przestaw przełącznik z pola CH2 na pozycję GND a

dźwignię „Coupling” na „Auto”- widoczna linię zerową ustaw pokrętłem „Position” dolnej linii
po

działki oscyloskopu. Wróć do poprzednich ustawień tj. DC oraz „Norm”. Jeśli przy tych

ustawieniach krzywa spadku napięcia nie jest widoczna – można delikatnie wyregulować

oscyloskop używając pokrętła „Trig level” lub zmienić wartość oporu zewnętrznego przestawiając

przełącznik opornika R

z

w lewo (R

L

= 183

Ω) lub w prawo (R

P

= 388

Ω).

Optymalne wartości dla

znalezienia krzywej spadku napięcia to 0,2 V na pokrętle „Volts” na CH2 oraz 0,1 ms na pokrętle
„Sweep time”. Po uzyskaniu obrazu krzywej p

okrętłem „Position” w obszarze „Horizontal” ustawić

początek krzywej na osi położonej na lewej skrajnej linii podziałki oscyloskopu.

5. Odczytaj z krzywej 10 punktów (x = t, y = U

z

) wpisu

jąc ich położenie w centymetrach, a następnie

przeliczając centymetry na rzeczywiste wartości napięcia i czasu (V/cm oraz t/cm odczytaj

odpowiednio ze wskazań na pokrętłach obszaru CH2). Wpisz na kontrolkę wartość oporu R

z

.



CH2

CH1

R

Z

~10cm

GENERATOR

OSCYLOSKOP

B. Opracowanie wyników:

1. Wykonaj obliczenia ln (U

z

−U

t

→∞

).

2.

Nanieś na układ współrzędnych punkty odpowiadające wynikom pomiarów:
a) U = f (t)
b) ln (U

−U

t

→∞

) = f (t)

3.

Wyznacz stałą czasową T przekształcając wzór opisujący zależność spadku napięcia od

czasu:

T

t

t

e

U

U

U

−

∞

→

⋅

+

=

0

W tym celu:
•

przekształć zależność wykładniczą do postaci liniowej (logarytmowanie); zapisz na karcie

kontrolnej interpretację odpowiadających sobie wielkości.

•

podejdź do komputera i posługując się programem Microsoft Excel wyznacz prostą spełniającą
postulat Gaussa dla zmierzonej

zależności ln(U−U

t

→∞

) = f (t)

•

współczynniki a i b obliczonej prostej wpisz na kartę kontrolną

•

narysuj między punktami naniesionymi na układ współrzędnych obliczoną prostą: oblicz

współrzędne dwóch punktów (x

1

,y

1

), (x

2

,y

2

) i poprowa

dź przez nie linię prostą

•

znając wartość współczynnika a wyznacz stałą czasową T.

4.

Wyznacz oporność skóry R

S

, gdzie:

(

)

g

Z

S

U

I

R

R

=

⋅

+

Z

t

R

U

I

∞

→

=