SPRAWOZDANIE 6 Ćw. 6 Stany nieustalone	Kobylarz Justyna
	Kononiuk Aleksandra
Kraków, 30.06.2010	Grupa B
MSIB , I rok

Ćw. 6 Stany nieustalone w obwodach elektrycznych

1.Badanie przebiegu napięcia U_r dla dwójnika RL.

Celem ćw. Jest poznanie w stanie nieustalonym charakterystyki napięcia dla układu;

Wykorzystując do tego celu generator fali prostokątnej

Wówczas dla naszego układu

$$i = \frac{E}{R}\left( 1 - e^{- \frac{t}{\tau}}\ \right)\text{\ \ \ \ \ \ \ \ }u_{l} = Ee^{- \frac{t}{\tau}}\text{\ \ \ \ \ \ }u_{r} = E\left( 1 - e^{- \frac{t}{\tau}} \right)\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }$$

Gdzie τ to stała czasowa równa L/R, jest to czas po upływie którego wartość bezwzględna składowej przejściowej (p) maleje e razy.

$$ip = - \frac{E}{R}e^{- \frac{t}{\tau}}\text{\ \ \ \ \ }i_{u} = \frac{E}{R}$$

Pomiar przeprowadzamy dla wartości

E [V]	L [H]	R [Ω]	Iu = E/R [mA]	τ [ms]	I(u)(zmierzone)	τ(zmierzone)
8	0,503	1443,7	5,54	0,348	5, 03 mA	0,38
8	1,031	683,5	11,7	1,508	7,1 mA	1,45
8	1,111	7683,5	1,04	0,145	1,06 mA	0,19
Dobrane wartości E, R, L	Obliczone wartości	Wartości odczytane

Charakterystyki dla każdego pomiaru.

Wnioski;

Prąd ustalony I _u jest to prąd jaki płynie dla t → ∞,( z pominięciem stanu nieustalonego), jest równy stosunkowi napięcia na źródle przez rezystancje R.

Wartośc teoretyczna tego prądu wynosi

Prąd I _p ( część przejściowa rozwiązania dla tego równania różniczkowego) jest prąd który w nieskończoności dąży do 0.

Uzyskane wyniki wskazują iż w chwili t=0 napięcie na rezystancji jest równe 0 w miarę upływu czasu napięcie rośnie, jeśli napięcie z źródła jest większe od 0, tzn. mamy dodatnią połówkę fali prostokątnej, po przejściu fali prostokątnej w obszar wartości ujemnych napięcie na R maleje do 0.

Stała czasowa różni się od wartości teoretycznej, różnica jest spowodowana rezystancją samego elementu L, jednak mimo to wartości są zbliżone do zmierzonych na oscyloskopie. Jest to czas jaki osiąga np. napięcie na elemencie R stanowiące (1- 1/e) napięcia maksymalnego.

2. Pomiar wartości w stanie nieustalonym dwójnika RC

Schemat układu oraz wzory napięć i prądu.

Celem ćw. Jest zbadanie charakterystyki napięcia na elemencie R, wyznaczenie stałej czasowej oraz prądu w czasie t =0.

Tabela z wynikam( 2 pomiary)

E [V]	C [mF]	R [Ω]	τ [ms]	I(0)	τ(zmierzone)
8	0,666	483,5	0,322	16 mA	0,40 ms
8	0,846	783,5	0,663	8,62 mA	0,57 ms
Dobrane wartości E, R, L	Obl.	Wartości zmierzone

Charakterystyki;

Na podstawie wyżej zamieszczonych charakterystyk stwierdzamy iż wraz z upływem czasu od (momentu t=0 lub przejścia sygnału z niskiego w wysoki na źródle) napięcie na R dąży do zera. Stałe czasowe rosną wraz z zwiększeniem rezystancji co jest słuszne, a charakterystyka staję się bardziej stroma. Stałe czasowe obliczone i zmierzone są różne ale nie drastycznie ( różnica polega na tym iż kondensator posiada część rezystancyjną).

3.Stan nieustalony dla układu RLC

Celem ćwiczenia jest otrzymanie przebiegu aperiodycznego oraz oscylacyjnie tłumionego.

Tabela z wartościami, dla E = 8 V

Przebieg	R [ Ω]	L [ H]	C [m F]
Aperiodyczny	9586	0,906	0,616
Oscylacyjny tłumiony	135	1,080	0,111

Charakterystyki: Aperiodyczny przebieg

Aby trzymać przebieg aperiodyczny

musi być większa od zera. Natomiast aby otrzymać przebieg oscylacyjnie tłumiony

Dla przebiegu aperiodycznego max. Napięcie wynosiło 6, 17 V

Dla przebiegu aperiodycznego odczytujemy:

U_rmax = 6, 17 V

t₁ = 0,198 ms

Obliczone wartości na podstawie wzorów

Tabela z wynikami:

α	β	s1	s2	t1 ms	t odczytane	Urmax
5290,287	2645,143	-2645,144	-7935,430	0,208	0,198 ms	6,72V

Przebieg oscylacyjny tłumiony.

Z wykresu odczytaliśmy następujące dane;

Pierwsza amplituda A1= 3,06 V, druga amplituda A2= -208 mV natomiast okres drań T wynosił 765μs.

Z obliczeń T wynosi 756 μs.

Wnioski:

Dla uzyskania przebiegu aperiodycznego konieczne jest duża wartość rezystancji natomiast dla przebiegu tłumionego niewielka jej wartość.

Dla przebiegu oscylacyjnie tłumionego zauważamy iż już 5 amplituda jest praktycznie równa 0,duża wartość czynnika tłumiącego tłumienie.

Z wykresu przebiegu aperiodycznego stwierdzamy, że przebieg ten jest polaczeniem charakterystyk dla dwójnika RL i RC.