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.
Relaksacyjne osiągnięcie równowagi przez pochłanianie energii
Relaksacyjne osiągnięcie równowagi przez rozpraszanie energii
2. Układy pomiarowe
3. Wykonanie ćwiczenia
Badanie procesu ładowania ( rozładowywania) kondensatora
Łączymy układ
Dołączamy klucz, który służy do rozładowywania kondensatora
Pomiary przeprowadzamy dla ładowania i rozładowywania w odstępach co 5 sek.
Pomiar przeprowadzamy do osiągnięcia 5% wartości wyjściowej
Mierzymy czas połowiczny
Badanie napięcia zapłonu Uz i gaśnięcia Ug neonówki
Łączymy układ
Pokrętłem zasilacza regulowanego zwiększamy napięcia do momentu zapalenia neonówki.
Odczytujemy napięcie tuż przed zapłonem
obniżamy napięcie aż do wygaszenia
odczytujemy napięcie tuż przed zgaśnięciem
Badanie zależności okresu drgań od wartości rezystancji R i pojemności C
Łączymy układ
ustawiamy napięcie przy którym możemy zaobserwować rozbłysk neonówki
mierzymy czas 20 rozbłysków dla różnych rezystancji przy stałym napięciu zasilania
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 |
|
|