POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Nazwiska i imiona studentów : Andrzej Mikołajuk Niegowski Mirosław Młynarczyk Marek						Symbol grupy ED. 3.5
Data wyk. Ćwiczenia 1998-XII-15		Symbol ćwiczenia 9		Temat zadania : Drgania relaksacyjne .
	ZALICZENIE			Ocena	Data	Podpis

Cel ćwiczenia : Celem ćwiczenia jest badanie układu z diodą gazową inaczej (stabiwoltem) , oraz badanie układu z diakiem (półprzewodnikowym odpowiednikiem diody gazowej ).

Podpunkt 9.2.1 : badanie układu z diodą gazową .

Układ do badania napięcia zapłonu i gaśnięcia diody gazowej .

Tabela pomiarów do podpunktu 9.2.1 .

Lp.	Uz	Uzśr	Ug	Ugśr
	V	V	V	V
1	96		68
2	96		70
3	96,3	96,12	69,6	69,24
4	96,3		69,4
5	96		69,2

Z dokonanych pomiarów wynika , że napięcie zapłonu wynosi 96,12V ; a napięcie gaśnięcia 69,24 .

Schemat układu do pomiaru częstotliwości drgań relaksacyjnych .

Na podstawie znanych wartości napięcia zapłonu, gaśnięcia stabiliwoltu oraz wartości R i C obliczmy analitycznie okres drgań układu . Obliczenia te wykonam na podstawie wzoru :

gdzie R₁ i C₁ są wartościami zmiennymi a U ; U_g ; U_z są to wartości stałe . Przykładowe obliczenia przeprowadzam dla rezystancji 1MΩ i pojemności 4μF .

Lp.	R [MΩ]	C [μF]	U [V]	T [s] dla dziesięciu okresów	T [s] dla jednego okresu	T [s] obliczone
1	0,34			3,79	0,379	0,313
2	0,54			5,56	0,556	0,497
3	0,68	4	200	6,82	0,682	0,626
4	1			9,11	0,911	0,92

Schemat układu do badania charakterystyki diaka .

Na podstawie powyższego układu wyznaczmy charakterystykę prądową diaka .

Schemat układu do obserwacji drgań relaksacyjnych z wykorzystaniem diaka .

Dla powyższego układu wyznaczam wartość prądu z uproszczonej zależności , gdzie U jest to średnia wartość na rezystorze R₀ .

Następnie wyliczam czas ładowania kondensatora t₁ z zależności :

Korzystając z krzywej U_R(U_D) wyznaczam prąd I_S z zależności :

gdzie wartość napięcia U_S odczytałem z wykresu .

Następnie z zależności
obliczam czas całkowitego cyklu ładowania i rozładowania kondensatora . Po podstawieniu danych otrzymuję całkowity czas :

Wnioski : Na podstawie dokonanych obliczeń teoretycznych i dokonanych pomiarów praktycznych można powiedzieć , że różnice między wynikami doświadczalnymi i teoretycznymi są niewielkie . Różnice te są obarczone tolerancją użytych elementów , niedokładnością dokonanych pomiarów w szczególności czasu dziesięciu okresów dla najwyższej częstotliwości . Przy częstotliwości zbliżonej do 1Hz różnice pomiędzy wynikiem wyliczonym są znikome .

_{Dla układu z diakiem okres drgań relaksacyjnych obliczony teoretycznie jest zdecydowanie krótszy od okresu drgań otrzymanego teoretycznie . Różnice te mogą wynikać z faktu , że kondensator nie jest ładowany ze źródła prądu , tylko z układu o stałym napięciu , co powoduje zmianę prądu ładowania wraz ze zmianą napięcia na kondensatorze , zjawisko występuje to również przy rozładowaniu kondensatora . Obliczenia teoretyczne są przeprowadzane dla idealnego układu zbudowanego z idealnych elementów , natomiast pomiary były przeprowadzane dla układu zbudowanego z rzeczywistych elementów co też ma wpływ na różnicę między wynikami doświadczalnymi i teoretycznymi .}

1

3