Nr ćwiczenia: 8 |
Drgania tłumione w obwodzie RLC |
Ocena z teorii |
||
Zespół nr 3 |
Mazur Jakub |
Ocena zaliczenia ćwiczenia |
||
04.04.2007 |
Wydział |
Rok |
Grupa |
Uwagi |
|
EAIiE |
1B |
5 |
|
Równanie różniczkowe opisujące swobodne drgania tłumione:
rozwiązaniem tego równania jest:
lub
x(t) = A0e − γtsin(ωTt + φ0)
gdzie:
- współczynnik tłumienia
- częstość drgań tłumionych
- częstość drgań układu bez tłumienia
φ0 - faza początkowa, parametr drgań.
Rozwiązanie to można przedstawić jako:
, co pokazuje, że swobodne drgania tłumione, o niezbyt dużym tłumieniu, są drganiami o częstości ωt z amplitudą zależną od czasu: A(t) = A0e − γt
Dekrement logarytmiczny tłumienia δ - jest to stosunek dwóch kolejnych wychyleń następujących po sobie w odstępach okresu T:
Czas τ, po upływa którego amplituda drgań tłumionych zmniejsza się e - krotnie ( e - podstawa logarytmu naturalnego ), nazywa się czasem relaksacji
Napięcie na oporniku, cewce i kondensatorze
Opornik - Jest elementem liniowym: spadek napięcia jest wprost proporcjonalny do prądu płynącego przez opornik. Przy przepływie prądu zamienia energię elektryczną w ciepło. Występuje na nim spadek napięcia.
W obwodach prądu zmiennego sinusoidalnego, w stanie ustalonym napięcie na cewce wyprzedza o 90 stopni prąd płynący w cewce (napięcie i prąd są przesunięte w fazie o
).
Ogólnie, napięcie uC i prąd iC kondensatora w chwili t związane są zależnością:
Przebieg aperiodyczny - to po prostu przebieg nieokresowy, czyli zazwyczaj albo zaburzony albo z jakimiś czynnikami hamującymi/przyspieszającymi przebieg
Prawa Kirchoffa :
1.Algebraiczna suma wszystkich natężeń prądów schodzących się w węźle jest równa zero
2.W dowolnym zamkniętym obwodzie ( dowolnie wybranym z rozgałęzionej sieci przewodników ) algebraiczna suma iloczynów natężeń prądów Ik i oporów Rk odpowiednich odcinków obwodu jest równa algebraicznej sumie sił elektromotorycznych εk ( ogniw, akumulatorów, prądnic, baterii ) istniejących w tym obwodzie .
Rezystancja krytyczna - jest to rezystancja, przy której dla napięcia granicznego otrzymuje się moc znamionową. Rezystory o rezystancji znamionowej większej niż krytyczna wolno obciążać mocą tym mniejszą, im większa jest ich rezystancja znamionowa.
wartość rezystancji krytycznej z wartością teoretyczną obliczoną ze
wzoru: Rc = 2√L/C
Zasada dzialania oscyloskopu
Oscyloskop, składa się z działa elektronowego oraz ekranu. Na działo elektronowe składa się żarzona katoda, sitaka i zestaw anod. Elektron przyspieszany jest od katody przez anody i uderza w ekran. Może być od swojego toru odchylany za pomocą płytek odchylania pionowego i poziomego. W ten sposób realizuje się oświetlanie różnych części luminoforu na ekranie. Potencjał siatki w stosunku do katody jest ujemny. Powoduje ona zatem zahamowanie emisji elektronów z katody. Jej rolą jest z tego powodu regulacja jaskrawości obrazu. Między siatką i pierwszą anodą panuje pole elektrostatyczne, skupiające elektrony. Jest to pierwsza soczewka elektrostatyczna. Kolejna soczewka znajduje się w obrębie anody drugiej. Decyduje ona o ostrości obrazu, stąd też jej potencjał jest regulowany pokrętłem.
Anoda czwarta służy korekcji astygmatyzmu, tzn. zniekształceń wprowadzanych przez płytki odchylające (zmiany okrągłej plamki na elipsę). Anoda trzecia ,,separuje'' od anody drugiej anodę czwartą, umożliwiając niezależne nastawy ostrości i astygmatyzmu.
Zwykłe oscyloskopy umożliwiają obserwacje przebiegów o częstotliwościach od
do kilkuset
, ale najczęściej do kilkudziesięciu
.