Stany nieustalone w obwodach z elementami RC v5, Elektrotechnika


POLITECHNIKA LUBELSKA
W LUBLINIE

Laboratorium

Ćwiczenie nr 8

Nazwisko i imię

Brytan Sebastian

Bukowski Piotr

Gołąb Rafał

Semestr

III

Grupa

ED 3.5

Rok akademicki

2002/2003

Temat ćwiczenia

Stany nieustalone w obwodach z elementami RC

Data wykonania:

13.XI.2002r

Ocena

1.Schemat układu pomiarowego.

Wycięty z powodu tego, iż zajmował ok. 3,5MB i nie mieścił się na dyskietce.

2.Tabela pomiarowa.

Lp

t

Ładowanie kondensatora

Rozładowanie kondensatora

C1=18μC, R1=2MΩ

C1=18 μC, R1=2MΩ

U

Uc

Ur

i

U

Uc

Ur

i

s

V

V

V

μA

V

V

V

μA

1

0

2,61

0

2,61

1,305

2,61

2,61

0

0

2

10

2,61

0,68

1,93

0,965

2,61

1,91

0,7

0,35

3

20

2,61

1,06

1,55

0,775

2,61

1,45

1,16

0,58

4

30

2,61

1,38

1,23

0,615

2,61

1,17

1,44

0,72

5

40

2,61

1,64

0,97

0,485

2,61

0,92

1,69

0,845

6

50

2,61

1,79

0,82

0,41

2,61

0,73

1,88

0,94

7

60

2,61

1,98

0,63

0,315

2,61

0,58

2,03

1,015

8

70

2,61

2,05

0,56

0,28

2,61

0,46

2,15

1,075

9

80

2,61

2,21

0,4

0,2

2,61

0,37

2,24

1,12

10

90

2,61

2,27

0,34

0,17

2,61

0,29

2,32

1,16

11

100

2,61

2,32

0,29

0,145

2,61

0,25

2,36

1,18

12

110

2,61

2,38

0,23

0,115

2,61

0,2

2,41

1,205

13

120

2,61

2,42

0,19

0,095

2,61

0,17

2,44

1,22

14

130

2,61

2,44

0,17

0,085

2,61

0,14

2,47

1,235

15

140

2,61

2,46

0,15

0,075

2,61

0,12

2,49

1,245

16

150

2,61

2,48

0,13

0,065

2,61

0,1

2,51

1,255

17

160

2,61

2,49

0,12

0,06

2,61

0,09

2,52

1,26

18

170

2,61

2,5

0,11

0,055

2,61

0,08

2,53

1,265

19

180

2,61

2,51

0,1

0,05

2,61

0,07

2,54

1,27

Lp

t

Ładowanie kondensatora

Rozładowanie kondensatora

C2=10 μC, R2=910kΩ

C2=10 μC, R2=910kΩ

U

Uc

Ur

i

U

Uc

Ur

i

1

s

V

V

V

μA

V

V

V

μA

2

0

2,61

0

2,61

2,868132

2,61

2,61

0

0

3

5

2,61

1,09

1,52

1,67033

2,61

1,42

1,19

1,307692

4

10

2,61

1,79

0,82

0,901099

2,61

0,82

1,79

1,967033

5

15

2,61

2,09

0,52

0,571429

2,61

0,5

2,11

2,318681

6

20

2,61

2,25

0,36

0,395604

2,61

0,32

2,29

2,516484

7

25

2,61

2,38

0,23

0,252747

2,61

0,2

2,41

2,648352

8

30

2,61

2,44

0,17

0,186813

2,61

0,13

2,48

2,725275

9

35

2,61

2,48

0,13

0,142857

2,61

0,09

2,52

2,769231

10

40

2,61

2,5

0,11

0,120879

2,61

0,06

2,55

2,802198

11

45

2,61

2,51

0,1

0,10989

2,61

0,04

2,57

2,824176

Lp

t

Ładowanie kondensatora

Rozładowanie kondensatora

C3=10 μC, R3=2MΩ

C3=10 μC, R3=2MΩ

U

Uc

Ur

i

U

Uc

Ur

i

s

V

V

V

μA

V

V

V

μA

1

0

2,61

0

2,61

1,305

2,61

2,61

0

0

2

5

2,61

0,68

1,93

0,965

2,61

1,9

0,71

0,355

3

10

2,61

1,08

1,53

0,765

2,61

1,49

1,12

0,56

4

15

2,61

1,36

1,25

0,625

2,61

1,16

1,45

0,725

5

20

2,61

1,6

1,01

0,505

2,61

0,94

1,67

0,835

6

25

2,61

1,96

0,65

0,325

2,61

0,7

1,91

0,955

7

30

2,61

2,07

0,54

0,27

2,61

0,57

2,04

1,02

8

35

2,61

2,15

0,46

0,23

2,61

0,45

2,16

1,08

9

40

2,61

2,21

0,4

0,2

2,61

0,36

2,25

1,125

10

45

2,61

2,26

0,35

0,175

2,61

0,29

2,32

1,16

11

50

2,61

2,28

0,33

0,165

2,61

0,23

2,38

1,19

12

55

2,61

2,34

0,27

0,135

2,61

0,18

2,43

1,215

13

60

2,61

2,37

0,24

0,12

2,61

0,15

2,46

1,23

14

65

2,61

2,38

0,23

0,115

2,61

0,12

2,49

1,245

15

70

2,61

2,4

0,21

0,105

2,61

0,1

2,51

1,255

16

75

2,61

2,41

0,2

0,1

2,61

0,08

2,53

1,265

17

80

2,61

2,42

0,19

0,095

2,61

0,07

2,54

1,27

18

85

2,61

2,43

0,18

0,09

2,61

0,06

2,55

1,275

19

90

2,61

2,44

0,17

0,085

2,61

0,05

2,56

1,28

20

95

2,61

2,45

0,16

0,08

2,61

0,04

2,57

1,285

21

100

2,61

2,47

0,14

0,07

2,61

0,04

2,57

1,285

Wartości stałych czasowych dla poszczególnych układów:

Układ I: τ=36s

Układ II: τ=9,1s

Układ III: τ=20s

2.Wykresy badanych zależności.

Dla pierwszego układu:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Dla drugiego układu:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Dla trzeciego układu:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

3.Przykładowe obliczenia.

Pozostałe wielkości w tabelce tzn UR i i obliczyłem ze wzorów:

0x01 graphic

Np. dla trzeciego pomiaru pierwszego układu:

Ładowanie:

0x01 graphic

Rozładowanie:

0x01 graphic

Lub dla szóstego pomiaru drugiego układu:

Ładowanie:

0x01 graphic

Rozładowanie:

0x01 graphic

4.Wnioski

Łatwo zauważyć, że wszystkie otrzymane charakterystyki mają podobny kształt np.:

-charakterystyki i=f(t) i UR=f(t) dla ładowania i rozładowywania

Pewne odchylenia na wykresach wynikają z niedokładności pomiarów. Sprawdzanie napięcia na kondensatorze tj. chwilowe dotykanie przewodem jednego z zacisku kondensatora powodowało „dodatkowe” rozładowywanie kondensatora-oprócz rozładowywania przez podłączoną rezystancję.

Oczywiście imwiększa jest stała czasowa tym więcej pomiarów można wykonać i charakterystyka wychodzi dokładniej, zaś dla małej wartości stałej czasowej wykonanie ćwiczenia było nieco trudne ponieważ pomiary napięcia trzeba było przeprowadzać np. co 5 sekund.

Można także zauważyć, że w żadnym przypadku kondensator nie naładował się do „końca” tzn nie otrzymaliśmy na nim napięcia równego napięciu źródła stałego. Dzieje się tak ponieważ mamy do czynienia z przyrządami rzeczywistymi a nie idealnymi i podobnie jak we wszystkich przyrządach rzeczywistych tak i tu występują straty.



Wyszukiwarka