Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Laboratoria z Elektrotechniki i Elektroniki
SPRAWOZDANIE |
|||
Ćwiczenie Nr: 2 |
Temat: Stany nieustalone w obwodach pradu stałego |
||
Data złożenia sprawozdania: |
Ocena: |
Wykonali: IM1-11 Butruk Igor Gajdosz Aleksandra |
|
Rok akademicki 2010/2011 |
Semestr: I |
Prowadzący ćwiczenie: Dr inż. A. Parus |
Grupa lab. 1 AB |
I. Cel ćwiczenia
Celem naszego ćwiczenia było przeprowadzenie badania zjawisk w stanie nieustalonym w obwodach RC oraz RLC.
II. Wstęp teoretyczny
Obwód elektryczny zawierający cewki i kondensatory tzw. Elementy zdolne do gromadzenia napięcia nie może natychmiast się znaleźć w stanie ustalonym tzn. energia w jednej chwili nie może być przekazana do kondensatora lub cewki. Na przekazanie energii potrzeba czasu. I w czasie, w którym następuje przekazanie energii do cewki lub kondensatora obwód znajduje się w stanie nieustalonym. Stan nieustalony powstaje też zawsze wtedy, gdy następuje zmiana struktury obwodu; Może to być wywołanie dołączeniem lub wyłączeniem gałęzi obwodu.
Stanem początkowym obwodu nazywamy stan obwodu w chwili, w której rozpoczynamy badanie zjawisk w obwodzie (dla t = 0). Może to być w szczególnym przypadku stan, w którym w obwodzenie wszystkie prądy i napięcia są zerowe. Mówimy wtedy, że stan początkowy jest zerowy.
Jeżeli na jakimś elemencie występuje napięcie lub płynie prąd to warunki początkowe są niezerowe.
III. Przebieg ćwiczenia
W ćwiczeniu dokonaliśmy pomiarów napięcia dla podanego obwodu:
Kondensator: C=470uF
Zwojnica: L=1000
Opornik: R=100 Ω
Napięcie wejściowe: 5V
Otrzymaliśmy następujące wyniki:
t |
Uc=U2 |
Ur=Ug-Uc |
i=Ur/R |
Ucm |
im |
|
[s] |
[V] |
[V] |
[A] |
[V] |
[A] |
|
1 |
3 |
2 |
0,02 |
1,15006E-09 |
1,15006E-11 |
|
2 |
4 |
4 |
0,04 |
1,32265E-18 |
1,32265E-20 |
|
3 |
4,5 |
0,5 |
0,005 |
9,50705E-29 |
9,50705E-31 |
|
4 |
4,8 |
0,2 |
0,002 |
2,18674E-38 |
2,18674E-40 |
|
5 |
4,9 |
0,2 |
0,002 |
1,25745E-47 |
1,25745E-49 |
|
6 |
4,95 |
0,05 |
0,0005 |
1,80768E-57 |
1,80768E-59 |
|
7 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Obliczenia potrzebne do wykonania powyższych wykresów wykonaliśmy posługując się poniższymi wzorami:
U=
i(t)=
τ=RC
IV. Wnioski
Podłączając obwód do sieci nie od razu ustala się w nim stan ustalony. Występuje najpierw stan nieustalony, w którym pojawia się skok napięcia (nawet dużej wartości), który może być szkodliwy dla elementów obwodu. Z tego powodu ważne jest, aby tak dobierać elementy obwodu żeby wspomniane skoki napięcia były jak najmniejsze.