WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
----------------------------------------------------------------------------------
LABORATORIUM FIZYCZNE
Grupa szkoleniowa C - 12 Podgr. 2 ______________________
stopień i nazwisko
prowadzącego
st.szer. pchor Jarosław Kowalewski
____________________________________
(stopień nazwisko i imię słuchacza) ________ ________
ocena przygot. ocena
do ćwiczenia końcowa
SPRAWOZDANIE
Z
PRACY LABORATORYJNEJ Nr 21 .
__ Badanie drgań relaksacyjnych .
(temat pracy)
1.Krótki opis teoretyczny - cel i temat ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze zjawiskiem drgań relaksacyjnych w obwodzie elektrycznym. W ramach ćwiczenia ma nastąpić wyznaczenie pojemności nieznanego kondensatora - na podstawie uzyskanych wcześniej wyników z kondensatorami znanymi.
Drgania relaksacyjne to drganie, w których wzrosty i spadki napięć następują w sposób wykładniczy. Zazwyczaj (tak, jak w ćwiczeniu) do ich wytwarzania stosuje się proces ładowania i rozładowywania kondensatora.
Zależności napięcia na okładkach kondensatora od czasu dana jest wzorem
- podczas ładowania:
- podczas rozładowywania:
Cykliczne przełączanie klucza w obwodzie tak, aby kondensator już to ładował się, już to rozładowywał wymusi powstanie w obwodzie drgań relaksacyjnych. (W ćwiczeniu funkcję klucza spełnia neonówka)
Okres drgań w tym ćwiczeniu laboratoryjnym dany jest wzorem (cytat za skryptem):
Uz - napięcie zapłonu neonówki; Ug - napięcie gaśnięcia
Poprzez podłączanie różnych oporników i kondensatorów otrzymamy całą rodzinę drgań relaksacyjnych. Możliwe będzie także znalezienie pojemności nieznanego kondensatora.
2. Wyniki pomiarów.
Opór |
Pojemność |
T1[s] |
T2[s] |
T3[s] |
T4[s] |
T5[s] |
Tśr [s] |
R1= 470 kΩ |
C1= 5.6 nF C2= 8.2 nF C3= 10 nF C4=14.7 nF C5=15.8 nF C6=17.3 nF Cx= ? |
4.639 5.360 5.877 7.270 7.680 8.202 6.947 |
4.642 5.357 5.864 7.260 7.693 8.221 6.976 |
4.655 5.386 5.893 7.295 7.703 8.216 6.992 |
4.655 5.401 5.908 7.274 7.706 8.202 6.977 |
4.650 5.395 5.899 7.263 7.709 8.225 7.001 |
4.648 5.380 5.888 7.272 7.698 8.213 6.979 |
R2= 600 kΩ |
C1= 5.6 nF C2= 8.2 nF C3= 10 nF C4=14.7 nF C5=15.8 nF C6=17.3 nF Cx= ? |
8.059 9.217 10.300 12.571 12.900 13.408 11.143 |
8.011 9.205 10.318 12.638 12.818 13.426 11.112 |
8.032 9.204 10.336 12.583 12.864 13.410 11.162 |
8.073 9.196 10.297 12.562 12.886 13.404 11.164 |
8.048 9.236 10.334 12.551 12.878 13.401 11.154 |
8.045 9.212 10.317 12.581 12.869 13.410 11.147 |
3. Tabela z wynikami obliczeń (obliczenia przeprowadzono programem MathCad - załączony wydruk).
Ri [Ω] |
ai |
bi |
Cx [nF] |
σa |
σb |
σT |
σCx [nF] |
p |
ΔCx [nF] |
470 |
0.303 |
2.904 |
13.459 |
0.005 |
0.069 |
0.018 |
0.339 |
95% |
0.664 |
600 |
0.469 |
5.471 |
12.093 |
0.015 |
0.184 |
0.019 |
0.544 |
95% |
1.066 |
4. Wnioski.
Myślę, że otrzymane wyniki są w pełni zadowalające. Znaleziona pojemność nieznanego kondensatora okazała dość się podobna dla obu serii pomiarów (dla różnych oporów) - rozbieżność mieści się w granicach (dla poziomu ufności 95% - 10-cio procentowego) błędu.