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:

0x01 graphic

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

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Obliczenia potrzebne do wykonania powyższych wykresów wykonaliśmy posługując się poniższymi wzorami:

U=0x01 graphic

i(t)=0x01 graphic

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.