Wioleta Łuszcz 193757

A.Kolarz Wt 15¹⁵

Ćw.65 Badanie procesów ładowania i rozładowania kondensatora

1. Cel ćwiczenia: pomiar przebiegów ładowania i rozładowania kondensatora dla różnych wartości R i C oraz wyznaczenie stałych czasowych τ = RC badanych układów.

2.Część teoretyczna:

Kondensator tworzą dwa przewodniki dowolnego kształtu (okładki) oddzielone dielektrykiem.

Jeżeli na okładkach znajdują się ładunki przeciwnych znaków, to różnica

potencjałów między nimi U jest proporcjonalna do ładunku Q zgromadzonego w danym kondensatorze:

Q = CU

C-pojemność kondensatora (zależy od kształtów, wymiarów i położenia wzajemnego okładek, a także od stałej dielektrycznej dielektryka wypełniającego przestrzeń między nimi)

Podczas rozradowania kondensatora C od napięcia początkowego U0 przez opór R (Rys.1) do

U = 0 następuje zanik napięcia w czasie zgodnie z równaniem:

Za miarę prędkości rozradowania przyjmuje się czas t = RC

Podczas ładowania do napięcia źródła U0 zmiany napięcia w czasie na okładkach

kondensatora przebiegają według wzoru:

Stałą czasową w procesie rozradowania można interpretować jako czas po którym napięcie na

kondensatorze wzrośnie do (1-1/e) U0, czyli 0,632 U0.

3.Przebieg doświadczenia:

1. C₁, R₁,R₂

U_o=3[v]

Odczyt z wykresu dla U_e=1,1[dz]*30[s/dz]=33[s]

Wybieramy trzy punkty z wykresu:

U_c=2[v]

t₁=0,5[dz]*30[s/dz]=15[s]

U_c=3[v]

t₂=0,8[dz]*30[s/dz]=24[s]

U_c=1[v]

t₃₌1,2[dz]*30[s/dz]=36[s]

τ_śr=35[s]

1. C₁, C₂ R₁,R₂

T_ład=ok.3min

U_e=

1. C₃ R₁,R₂,R₃