Badanie procesów relaksacyjnych w obwodach elektrycznych, fizyka labo


LABORATORIUM FIZYKI I

ĆWICZENIE: 12

DATA:

Wydział:

Grupa:

Zespół:

Punktacja:

Przygotowanie:

Nazwisko i imię:

Temat ćwiczenia: Badanie procesów relaksacyjnych w obwodach elektrycznych

Sprawozdanie:

Suma punktów:

Prowadzący:

1. Wstęp

Procesem relaksacyjnym nazywamy przejście układu makroskopowego (widzialnego gołym okiem, bez użycia przyrządów optycznych) do stanu równowagi. Procesy te są nieodwracalne gdyż energia wewnętrzna układu zamieniana jest na ciepło zewnętrzne. W naszym przypadku procesem relaksacyjnym jest ładowanie i rozładowywanie kondensatora w obwodzie elektrycznym RC. Naszym zadaniem było wyznaczenie czasów relaksacji (czas relaksacji τ jest to taki czas Δt=τ, po którym obserwowana wielkość ulegnie e-krotnej zmianie) dla ładowanego i rozładowywanego kondensatora, oraz obserwacja drgań relaksacyjnych w obwodzie RC z lampką neonową.. Wszystkie obserwacje opierały się na II Prawie Kirchhoffa, czyli suma spadków napięć w obwodzie równa jest 0.

0x01 graphic

Relaksacyjne osiągnięcie równowagi przez pochłanianie energii

0x01 graphic

Relaksacyjne osiągnięcie równowagi przez rozpraszanie energii

2. Układy pomiarowe

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

3. Wykonanie ćwiczenia

  1. Badanie procesu ładowania ( rozładowywania) kondensatora

  1. Łączymy układ

  2. Dołączamy klucz, który służy do rozładowywania kondensatora

  3. Pomiary przeprowadzamy dla ładowania i rozładowywania w odstępach co 5 sek.

  4. Pomiar przeprowadzamy do osiągnięcia 5% wartości wyjściowej

  5. Mierzymy czas połowiczny

  1. Badanie napięcia zapłonu Uz i gaśnięcia Ug neonówki

  1. Łączymy układ

  2. Pokrętłem zasilacza regulowanego zwiększamy napięcia do momentu zapalenia neonówki.

  3. Odczytujemy napięcie tuż przed zapłonem

  4. obniżamy napięcie aż do wygaszenia

  5. odczytujemy napięcie tuż przed zgaśnięciem

  1. Badanie zależności okresu drgań od wartości rezystancji R i pojemności C

  1. Łączymy układ

  2. ustawiamy napięcie przy którym możemy zaobserwować rozbłysk neonówki

  3. mierzymy czas 20 rozbłysków dla różnych rezystancji przy stałym napięciu zasilania

  1. Wyniki i ich opracowanie

Io(mA)\t(s)

 

 

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

C1=200mF

R1=200W

120

106

95,5

83

74

65

58

52

46

41

36

32

29

26

R2=300W

120

111

102

94

88

80

74

69

63

58

54

50

46

42,5

70

75

80

85

90

95

100

105

110

115

120

T1/2

22,5

20

18

16

 

 

 

 

 

 

 

28,60

39

36

34

31

29

26

25

23

21,5

20

19

43,30

T1/2

C1=200mF

R1=200W

28,50

R2=300W

42,50

Dla 50kW

n

1

2

3

4

5

Uśr

Uz

67,81

67,53

67,44

67,74

67,98

67,7

Ug

52,51

52,34

52,22

52,48

52,32

52,374

C

R[kW]

t20[s]

 

760k

17,3

17,1

680k

15,4

15,7

C=1mF

560k

12,7

12,6

Uzas=75V

 

470k

11,2

11,3

390k

9,2

9,2

320k

7,5

7,9



Wyszukiwarka