Ćwiczenie nr 55

Celem ćwiczenia było wyznaczenie stałej czasowej dla trzech kondensatorów połączonych szeregowo oraz dla jednego kondensatora .

W pierwszej części ćwiczenia łączymy obwód według następującego schematu :

Wraz z otwarciem włącznika W musimy włączyć stoper i odczytywać wartości I na amperomierzu co jakiś ustalony czas w moim wypadku odczyt dokonywany był co 15 sekund. Następnie możemy narysować wykres f=I(t) .

Z wykresu możemy odczytać stałą czasową obwodu τ=I /e .Błąd ΔI=kl.przyż.*podziałka/100 ΔI=0,6μA a błąd Δt(dokładność stopera)=1s.

Teoretyczna wartość stałej czasowej τ=R*C gdzie R jest to opór umieszczonego w obwodzie opornika a C pojemność kondensatora .Opór R w moim przypadku wynosił 5MΩ a pojemność kondensatora 25μF±5% .Należy obliczyć pojemność trzech kondensatorów połączonych szeregowo 1/c=1/c +1/c +1/c C=0,00008333 F .τ=41,66666667 s natomiast τ odczytane z wykresu wynosi 47 s .

W drugiej części ćwiczenia podłączamy tylko jeden kondensator oraz tak jak poprzednio mierzymy zależność prądu ładowania od czasu i sporządzamy wykres f=I(t)

W tej części ćwiczenia należy także obliczyć wartość oporu dielektryka ze wzoru r=U /I -R

U wynosi 360V I 181μA czyli r =14889502,76≈15MΩ . Obliczam także wartość I ze wzoru

I =U/r+R + r/r+R * I /e I =31,869μA

Na wykresie oznaczamy stałą czasową τ =I /e dla tego obwodu τ =171s , obliczamy teoretyczną wartość τ która w przypadku tego obwodu wynosi 125s a także τ =R*C/1+R/r którego wartość wynosi 93,6s

Wnioski:

Po wykonaniu tego ćwiczenia możemy wywnioskować, że w kondensatorze bez upływności natężenie mierzone co 15 s. spada szybciej niż w kondensatorze z upływnością. Wynika z tego, że kondensator ładuje się tym szybciej im mniejsza jest jego upływność.

---