klasa: I Elektrotechnika |
wykonał:
Konopka Tomasz |
data:
97-03-06 |
ćwiczenie nr:
15 |
temat: WYZNACZANIE POJEMNOŚCI KONDENSATORA METODĄ POMIARU CZASU ROZŁADOWANIA. |
ocena: |
Wstęp:
W pomiarach pojemności kondensatorów powszechnie stosuje się różnego rodzaju mostki prądu zmiennego.Istnieją jednak pewne typy kondensatorów (np:kondensatory
elektrolityczne),których polarność nie pozwala na łączenie w obwód mostka prądu zmiennego.Pojemność tego typu kondensatorów wyznacza się innymi metodami.Jedna z nich polega pomiarze czasu rozładowania kondensatora.W metodzie tej wykorzystuje się równanie krzywej rozładowania kondensatora.W metodzie tej wykorzystuje się równanie krzywej rozładowania.
Wykorzystuje się tu zależność że napięcie na kondensatorze jak też natężenie prądu rozładowania maleje w czasie jego rozładowywania według krzywej wykładniczej. Ubytek ładunku kondensatora określa zależność:
-dQ=Jdt J- prąd rozładowania dt- czas rozładowania
Schemat układu pomiarowego
W powyższym układzie napięcie UO służy do ładowania kondensatora a napięcie 350V do zasilania triody. Rezystor R1 zabezpiecza układ przed chwilowym zwarciem w momencie załączenia klucza K. Rezystor R2 rozładowuje kondensator. Neonówka wskazuje przepływ prądu przez triodę.
Dane pomiarowe:
Pojemność kondensatora |
czas 1 |
czas 2 |
czas 3 |
Czas średni |
C[uF] |
t[s] |
t[s] |
t[s] |
t[s] |
0,1 |
2,8 |
2,8 |
2,8 |
2,8 |
0,2 |
5,2 |
5,2 |
5,2 |
5,2 |
0,3 |
7,8 |
7,5 |
7,2 |
7,5 |
0,4 |
10,2 |
10,2 |
10,2 |
10,2 |
0,5 |
12,6 |
12,6 |
12,6 |
12,6 |
0,6 |
15 |
14,8 |
|
14,9 |
0,7 |
17,8 |
17,4 |
|
17,6 |
0,8 |
20 |
20,2 |
|
20,1 |
0,9 |
22 |
22,2 |
|
22,1 |
1 |
26 |
25 |
|
25,5 |
1,1 |
28 |
27 |
|
27,5 |
1,2 |
30 |
30,2 |
30,2 |
30,13 |
X |
18 |
18 |
17,8 |
17,93 |
Y |
4 |
3,8 |
4 |
3,93 |
Z |
25 |
25,2 |
25 |
25,07 |
|
|
|
|
|
IV. OBLICZENIA.
V Wartości nieznanych pojemności odczytane z wykresu
Cx=0.71uF Cy=0,15uF Cz= 1uF
VI.Błąd względny obliczamy za pomocą metody pochodnej logarytmicznej:
VI.Błąd względny:
Dla pojemności Cx wartość błędu względnego wynosi:
błąd bezwzględny wynosi:
Dla pojemności Cy wartość błędu względnego wynosi:
błąd bezwzględny wynosi:
Dla pojemności Cz wartość błędu względnego wynosi:
błąd bezwzględny wynosi:
Wnioski i uwagi końcowe.
W czasie zajęć laboratoryjnych badaliśmy pojemność kondensatora, niezbyt dokładną, metodą pomiaru czasu rozładowania. W tej metodzie przyczyną niedokładności jest opóźnienie związane z refleksem mierzącego jak również upływność badanego kondensatora. Na błędy przy wyznaczaniu nieznanej pojemności ma także wpływ dokładność kondensatora dekadowego oraz
rozrzut parametrów kondensatorów,
błąd pomiaru czasu związany z opóźnionym czasem reakcji,
upływność kondensatorów.
Wykres przebiega wzorcowo, prawie przez wszystkie punkty pomiarowe, mieszcząc się oczywiście w granicy błędu. Chcąc zwiększyć dokładność pomiarów trzeba wyeliminować w/w błędy.