Piotr Wajs 1 rok TRIL
Grupa.4.
Sprawozdanie:
Ćwiczenie 55
Badanie czasowego przebiegu ładowania kondensatora.
Wstęp:
Celem mojego ćwiczenia jest zbadanie i opis procesu ładowania i rozładowywania kondensatora, gdy upływność praktycznie nie występuje(przypadek1) i gdy należy ją uwzględnić(przypadek2).
Wykonanie zadania:
1.Ładowanie kondensatora.
Łączymy obwód wg. Rys.1(Z-zasilacz wysokiego napięcia)
Rys.1
.
b. Przy zamkniętym wyłączniku W ustawiamy napięcie pracy tak, aby wskazania mikroamperomierza były bliskie maksymalnej dopuszczalnej wartości.
c. Włączając stoper jednocześnie z otwarciem włącznika W, ładujemy kondensator; mierzymy czasy, po których natężenie prądu spada od Io do coraz to mniejszych wartości I.
d. Sporządzamy wykres I=f(t) i zaznaczamy błędy bezwzględne ΔI (z klasy przyrządu) i Δt (dokładność stopera) dla poszczególnych pomiarów. Z wykresu Rys.2 odczytujemy stałą czasową obwodu τ1, a także wartość błędu bezwzględnego Δτ1 stałej czasowej.
Rys.2
e. Obliczamy teoretyczną wartość stałej czasowej τ=RC; C oznacza pojemność baterii kondensatorów.
f. Porównujemy wyniki odczytane z wykresu i obliczone.
2.Ładowanie kondensatora z upływnością i wyznaczanie oporu dielektryka.
g. Łączymy obwód jak w części 1, ale podłączamy tylko jeden kondensator.
h. Mierzymy zależność prądu ładowania od czasu.
Obliczamy wartość oporu dielektryka z zależności r =
-R .Uo odczytujemy na zasilaczu, I na mikroamperomierzu po ustaleniu się wartości ładowania.
j. Sporządzamy wykres I =f(t). Obliczamy I1 ze wzoru
I1 =
i odczytujemy z wykresu stałą czasową obwodu τ′1.
k. Obliczamy τ =RC i τ′ ze wzoru Io =
l. Porównujemy otrzymane wyniki.
Obliczenia:
Ad.1.
t[s] |
7,5 |
11 |
17 |
22 |
30 |
39 |
51 |
67 |
94 |
215 |
I[mA] |
50 |
45 |
40 |
35 |
30 |
25 |
20 |
15 |
10 |
5 |
C =8,3mF;Uo =329,5;R =5MΩ; Io =58,5; τ =RC41,5s;
Ad.2.
T[s] |
12 |
27 |
44 |
67 |
100 |
157 |
270 |
|
|
|
I[mA] |
50 |
45 |
40 |
35 |
30 |
25 |
20 |
15 |
10 |
5 |
C =
mF; Uo =329,5; R =5MΩ; Io=55; τ =RC
s
=
+
+
Szeregowe łaczenie kondensatorów
=
+
+
=
mF
C =
mF
C =8
mF
C =8,3mF
R-5MΩ
C-3⋅25mF
Obliczamy teoretyczną wartość stałej czasowej
τ =5MΩ⋅8,3mF =5⋅10⋅8,3⋅10 =5⋅8,3Ω⋅F =41,5s
[Ω⋅F =
⋅
=
=
=s]
Vo = w obu tabelach 329,5V
Jo =w pierwszej tabeli 58,5A
Io =w drugiej tabeli 55A
1 wykres 3 kondensatory
2 wykres 1 kondensator
Wyszukiwarka