LABORATORIUM TEORII OBWODÓW |
|
pomiary wykonali: |
Wrocław, 28.02.1996. |
Sławomir Piotr Jakubowski i Bartłomiej Golenko |
ćw. 2 |
rok studiów: II |
temat: Stany nieustalone w obwodach RL, RC i RLC |
termin ćwiczeń: śr. 13.15 |
|
1) Cel ćwiczenia:
- obserwacja stanów nieustalonych w obwodach pierwszego i drugiego rzędu przy pobudzeniu jednostkowym;
- pomiar wielkości charakteryzujących reakcje układów w stanach nieustalonych;
- porównanie wyników pomiarów i obserwacji z wynikami uzyskanymi z analizy teoretycznej.
2) Układy pomiarowe:
- układ pomiarowy z rysunku 9. w skrypcie.
4) Wyniki i przebieg pomiarów:
a) obwód RC :
Na rys.1. znajdują się charakterystyki Uc(t) oraz Ur(t).
Z wykresu odczytujemy wartości :
E = 13,4 V
τ1 = 48 *s tu1 = 140 *s
τ2 = 26 *s tu2 = 80 *s
τ3 = 12 *s tu3 = 38 *s
τr = 46 *s tur = 124 *s
Z tych wartości możemy wyznaczyć Ptaszek (na schemacie układu pomiarowego znajduje się, poza trzema rezystorami R1, R2, R3 i Nast., dodatkowy rezystor oznaczony liczbą 110.a dodatkowa rezystancja została przez nas doliczona do rezystancji generatora).
τ = RC
τ1 = (R1 + Rg)C1
τ2 = (R2 + Rg)C1
Czyli
Z rys.2. możemy teraz wyznaczyć wartości pojemności kondensatorów :
τ1 = 12,5 *s ⇒ C1 = 13,2 nF tu1 = 35 *s
τ2 = 40 *s ⇒ C2 = 42,3 nF tu2 = 135 *s
τ3 = 132,5 *s ⇒ C3 = 140,2 nF tu3 = 455 *s
τr = 42,5 *s tur = 130 *s
b) obwód RL :
Na rys.3. znajdują się chaakterystyki Ul(t) oraz Ur(t).
Ponieważ wykorzystaliśmy tu opornicę dekadową zamiast wcześniej używanych rezystorów, musimy na nowo policzyc rezystancję generatora (bez uwzględniania opornika oznaczonego 110).
Z wykresu odczytujemy wartości :
E = 13,6 V
τ1 = 92,5 *s tu1 = 260 *s
τ2 = 65 *s tu2 = 180 *s
τ3 = 45 *s tu3 = 117.5 *s
τr = 70 *s tur = 210 *s
Z tych wartości możemy wyznaczyć Rg :
τ = L/R
τ1 = L2/(R1 + Rg)
τ2 = L2/(R2 + Rg)
Czyli
Z rys.4. możemy teraz wyznaczyć wartości indukcyjności cewek :
τ1 = 110 *s ⇒ L1 = 107 mH tu1 = 300 *s
τ2 = 47,5 *s ⇒ L2 = 46,2 mH tu2 = 130 *s
τ3 = 15 *s ⇒ L3 = 14,6 mH tu3 = 35 *s
τr = 45 *s tur = 150 *s
c) obwód RLC
- przypadek aperiodyczny :
tuc = 0,8 ms
tur = 0,86 ms
- przypadek aperiodyczny krytyczny :
tuc = 0,2 ms
tur = 0,22 ms
R = 1,46 kΩ
- przypadek oscylacyjny :
T1 = 0,13 ms ⇒ β1 = 2π/T1 = 48,3 kHz
T2 = 0,3 ms ⇒ β2 = 20,9 kHz
T3 = 0,54 ms ⇒ β3 = 11,5 kHz
tu1 = 0,82 ms
tu2 = 0,8 ms
W przypadku trzecim nie da się łatwo wyrysować obwiedni, gdyż mamy tam zbyt mało punktów.
Znając β, L i C możemy wyznaczyć A :
Wyliczone z tego wzoru wartości możemy porównać z teoretycznymi :
<Dym, coś tu nie wychodzi ...>
A=√(1/LC - β2) |
A=R/2L |
ty wychodzi mi pierw. z ujemnej liczby ??? |
24296 |
|
24296 |
|
24296 |
<bledy we wnioskach ( zamazania, zle aproksymacje itp ... )>
<porownanie tu i τ>
d) zaleznosc tu(R) :
Rx [Ω] |
260 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
1000 |
1400 |
tu [ms] |
1,6 |
1,5 |
1,2 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,5 |
0,4 |
<w tym przypadku Rg jak dla ukladu RL>
2