Albert Makowski Data wykonania ćwiczenia: 22.04.2010r.
Piotr Billing
Malwina Galina
Wydział: W-3
Kierunek: Technologia chemiczna
Rok studiów: 1
Ćwiczenie numer 65
Badanie procesów ładowania i rozładowania kondensatora.
Prowadzący: mgr inż. Paweł Potasz
I. Zestaw przyrządów:
1. Zasilacz ZT-980-1
2. Miernik Metex M-3850
3. Zestaw oporników i kondensatorów
4. Stoper
II. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest pomiar przebiegów ładowania i rozładowania kondensatora dla różnych wartości R i C oraz wyznaczenie stałych czasowych τ = RC badanych układów.
III. Schemat układu pomiarowego.
IV. Tabele.
Dla pierwszego układu RC.
U0[V] | UC[V] | t[s] | τ[s] | |
---|---|---|---|---|
1,485 | 0,000 | 1 | - | 10,726 |
0,109 | 2 | -2,61182 | ||
0,438 | 3 | -1,22095 | ||
0,673 | 4 | -0,79142 | ||
0,839 | 5 | -0,57096 | ||
0,996 | 6 | -0,39942 | ||
1,096 | 7 | -0,30375 | ||
1,190 | 8 | -0,22146 | ||
1,249 | 9 | -0,17307 | ||
1,302 | 10 | -0,13151 | ||
1,338 | 11 | -0,10424 | ||
1,370 | 12 | -0,0806 | ||
1,397 | 13 | -0,06109 | ||
1,416 | 14 | -0,04758 | ||
1,431 | 15 | -0,03704 | ||
1,442 | 16 | -0,02938 | ||
1,451 | 17 | -0,02316 | ||
1,458 | 18 | -0,01835 | ||
1,464 | 19 | -0,01424 | ||
1,468 | 20 | -0,01151 | ||
1,471 | 21 | -0,00947 | ||
1,474 | 22 | -0,00743 | ||
1,476 | 23 | -0,00608 | ||
1,478 | 24 | -0,00472 | ||
1,479 | 25 | -0,00405 | ||
1,481 | 26 | -0,0027 | ||
1,481 | 27 | -0,0027 | ||
1,482 | 28 | -0,00202 | ||
1,483 | 29 | -0,00135 | ||
1,483 | 30 | -0,00135 | ||
1,484 | 31 | -0,00067 | ||
1,484 | 32 | -0,00067 | ||
1,484 | 33 | -0,00067 | ||
1,484 | 34 | -0,00067 | ||
1,485 | 35 | 0 | ||
1,485 | 36 | 0 | ||
1,485 | 37 | 0 | ||
1,485 | 38 | 0 | ||
1,395 | 39 | -0,06252 | ||
1,088 | 40 | -0,31107 | ||
0,863 | 41 | -0,54276 | ||
0,670 | 42 | -0,79589 | ||
0,509 | 43 | -1,07072 | ||
0,408 | 44 | -1,2919 | ||
0,320 | 45 | -1,53485 | ||
0,252 | 46 | -1,77374 | ||
0,194 | 47 | -2,03531 | ||
0,154 | 48 | -2,26622 | ||
0,122 | 49 | -2,49915 | ||
0,097 | 50 | -2,72846 | ||
0,077 | 51 | -2,95936 | ||
0,062 | 52 | -3,17604 | ||
0,051 | 53 | -3,37134 | ||
0,040 | 54 | -3,61429 | ||
0,033 | 55 | -3,80666 | ||
0,027 | 56 | -4,00733 | ||
0,021 | 57 | -4,25865 | ||
0,018 | 58 | -4,4128 | ||
0,015 | 59 | -4,59512 | ||
0,012 | 60 | -4,81826 | ||
0,010 | 61 | -5,00058 | ||
0,008 | 62 | -5,22373 | ||
0,007 | 63 | -5,35726 | ||
0,006 | 64 | -5,51141 | ||
0,005 | 65 | -5,69373 | ||
0,004 | 66 | -5,91688 | ||
0,003 | 67 | -6,20456 | ||
0,003 | 68 | -6,20456 | ||
0,003 | 69 | -6,20456 | ||
0,002 | 70 | -6,61002 | ||
0,002 | 71 | -6,61002 | ||
0,002 | 72 | -6,61002 | ||
0,002 | 73 | -6,61002 | ||
0,002 | 74 | -6,61002 | ||
0,001 | 75 | -7,30317 | ||
0,001 | 76 | -7,30317 | ||
0,001 | 77 | -7,30317 |
Dla drugiego układu RC
U0[V] | UC[V] | t[s] | τ[s] | |
---|---|---|---|---|
1,920 | 0,000 | 0 | - | 8,966 |
0,054 | 1 | -3,5711 | ||
0,328 | 2 | -1,76707 | ||
0,617 | 3 | -1,13521 | ||
0,853 | 4 | -0,81132 | ||
1,064 | 5 | -0,59029 | ||
1,219 | 6 | -0,45429 | ||
1,334 | 7 | -0,36414 | ||
1,449 | 8 | -0,28145 | ||
1,525 | 9 | -0,23033 | ||
1,603 | 10 | -0,18045 | ||
1,659 | 11 | -0,14611 | ||
1,706 | 12 | -0,11817 | ||
1,740 | 13 | -0,09844 | ||
1,772 | 14 | -0,08022 | ||
1,801 | 15 | -0,06398 | ||
1,820 | 16 | -0,05349 | ||
1,837 | 17 | -0,04419 | ||
1,852 | 18 | -0,03606 | ||
1,864 | 19 | -0,0296 | ||
1,873 | 20 | -0,02478 | ||
1,882 | 21 | -0,01999 | ||
1,889 | 22 | -0,01628 | ||
1,893 | 23 | -0,01416 | ||
1,898 | 24 | -0,01152 | ||
1,902 | 25 | -0,00942 | ||
1,905 | 26 | -0,00784 | ||
1,908 | 27 | -0,00627 | ||
1,910 | 28 | -0,00522 | ||
1,911 | 29 | -0,0047 | ||
1,913 | 30 | -0,00365 | ||
1,914 | 31 | -0,00313 | ||
1,915 | 32 | -0,00261 | ||
1,916 | 33 | -0,00209 | ||
1,917 | 34 | -0,00156 | ||
1,917 | 35 | -0,00156 | ||
1,918 | 36 | -0,00104 | ||
1,918 | 37 | -0,00104 | ||
1,919 | 38 | -0,00052 | ||
1,919 | 39 | -0,00052 | ||
1,919 | 40 | -0,00052 | ||
1,920 | 41 | 0 | ||
1,899 | 42 | -0,011 | ||
1,595 | 43 | -0,18545 | ||
1,303 | 44 | -0,38766 | ||
1,066 | 45 | -0,58841 | ||
0,89 | 46 | -0,76886 | ||
0,729 | 47 | -0,96841 | ||
0,587 | 48 | -1,18506 | ||
0,482 | 49 | -1,38214 | ||
0,396 | 50 | -1,57867 | ||
0,326 | 51 | -1,77318 | ||
0,274 | 52 | -1,94695 | ||
0,221 | 53 | -2,16192 | ||
0,183 | 54 | -2,35059 | ||
0,151 | 55 | -2,5428 | ||
0,125 | 56 | -2,73177 | ||
0,105 | 57 | -2,90612 | ||
0,088 | 58 | -3,08274 | ||
0,073 | 59 | -3,26962 | ||
0,061 | 60 | -3,44921 | ||
0,050 | 61 | -3,64806 | ||
0,041 | 62 | -3,84651 | ||
0,035 | 63 | -4,00473 | ||
0,029 | 64 | -4,19278 | ||
0,025 | 65 | -4,3412 | ||
0,020 | 66 | -4,56435 | ||
0,017 | 67 | -4,72687 | ||
0,015 | 68 | -4,85203 | ||
0,013 | 69 | -4,99513 | ||
0,011 | 70 | -5,16219 | ||
0,009 | 71 | -5,36286 | ||
0,008 | 72 | -5,48064 | ||
0,007 | 73 | -5,61417 | ||
0,006 | 74 | -5,76832 | ||
0,005 | 75 | -5,95064 | ||
0,004 | 76 | -6,17379 | ||
0,004 | 77 | -6,17379 | ||
0,003 | 78 | -6,46147 | ||
0,003 | 79 | -6,46147 | ||
0,003 | 80 | -6,46147 | ||
0,002 | 81 | -6,86693 | ||
0,002 | 82 | -6,86693 | ||
0,002 | 83 | -6,86693 | ||
0,002 | 84 | -6,86693 | ||
0,001 | 85 | -7,56008 | ||
0,001 | 86 | -7,56008 | ||
0,001 | 87 | -7,56008 | ||
0,001 | 88 | -7,56008 |
V. Obliczenia i użyte wzory.
Stała czasowa τ dla pierwszego układu RC:
Stała czasowa τ dla drugiego układu RC:
VI. Sporządzone wykresy.
Dla pierwszego układu RC.
Zależność napięcia od czasu (U(t))
Zależność czyli f(t)
Gdzie:
y- równanie prostej
k- współczynnik korelacji
Dla drugiego układu RC.
Zależność napięcia od czasu (U(t))
Zależność czyli f(t)
Gdzie:
y- równanie prostej
k- współczynnik korelacji
VII. Wnioski.
Łatwo można zauważyć, że własności mierzonych przez nas układów RC są odmienne co wskazuje na różne parametry użytych do ich konstrukcji podzespołów tj. rezystorów oraz kondensatorów.
Widzimy, że kondensator w zestawie pierwszym szybciej uległ naładowaniu i rozładowaniu niż ten w zestawie drugim o czym świadczy większa stała czasowa.