Constanta de timp a rc-chain

După efectuarea acestui experiment, veți fi în măsură să demonstreze modul în care valorile și capacitate de rezistență a controla timpul de încărcare și descărcare a condensatorului.

* DC Power Supply

* Cronometrul sau ceas cu o mâna a doua

un microfarazi condensator electrolitic 22, un condensator 100 microfarazi electrolitic, un rezistor de 33 ohmi, 1/4 Watt

* Un rezistor de 100 ohm, 1/4 W, un rezistor de 220 ohm, 1/4 W, un rezistor megohm 1, 1/4 Watt.

Condensatorul reprezintă componenta electrică care se acumulează energie electrică sub forma unui câmp electric. Atunci când este aplicat condensator tensiune DC, electronii părăsi o placă de condensator și se acumulează pe placa celeilalte sub acțiunea

tensiune de alimentare externă. Acest lucru conduce la încărcarea condensatorului la o tensiune egală cu tensiunea aplicată.

Sarcina pozitivă pe o placă de condensator și o sarcină negativă pe cealaltă placă a condensatorului creează un câmp electric puternic între electrozi în izolator. O astfel de taxă este menținută chiar dacă sursa de tensiune este deconectat. Condensatorul poate descărca bornele sale de conectare între ele pentru a neutraliza sarcina de pe plăci.

-Încărcarea și descărcarea condensatorului de la o anumită tensiune durează o perioadă finită de timp (numită constanta de timp); De data aceasta depinde în principal de capacitate și rezistență în serie. Constanta de timp de încărcare - timpul necesar condensator pentru a încărca la 63, 2% din tensiunea aplicată. De data aceasta (T) în secunde exprimate ca:

timpul de descărcare continuă - timpul necesar condensatorul să fie evacuate la 36,8% din taxa inițială.

Timpul necesar condensator să fie complet încărcată la tensiunea aplicată sau complet descărcată la zero, este de aproximativ cinci ori mai mare decât constanta de timp, adică, 5T.

Multe circuite electronice se bazează pe ideea de a folosi constanta de timp pentru propria lor muncă. Aceste sisteme includ, de exemplu, circuitul de temporizare, pulsul modelarea circuitelor și a semnalelor precum și generarea de circuit. În prezentul experiment, veți întâlni de încărcare și descărcare constantă de timp, cu ajutorul a trei grupuri diferite de rezistențe și condensatori.

Rezistor 100 ohmi; 100 microfarazi condensator

1. Construiți circuitul prezentat în figura 14-1. Notați polaritatea de conectare a condensatorului electrolitic.

Constanta de timp a rc-chain

2. Reglați tensiunea de alimentare de 12 V.

3. Se calculează tensiunea care apare pe condensator în timpul unei singure constante de timp.

Tensiune (T) = un ______

4. Se calculează constanta de timp, folosind valorile indicate în Figura 14-1. -apishite rezultatul în coloana 3 din figura 14-2. Se calculează, de asemenea, valoarea de timp, care va necesita un condensator să fie complet încărcată (5T). -apishite rezultatul în coloana 4 din Figura 14-2.

Constanta de timp a rc-chain

5. Conectați cablurile de testare multimetru în orientarea corectă cu cablurile condensatorului. Multimetru ar trebui să arate 0 V. Dacă nu este, pe plăcile condensatorului are o tensiune reziduală. Scoateți-l, scurtcircuitarea momentan bornele condensatorului unul cu celălalt timp de câteva secunde. Din nou, face măsurarea tensiunii multimetrul pentru a se asigura că tensiunea condensator este zero.

6. Încercare multimetru Paraseste conduce la bornele condensatorului, capătului liber 100 kohm rezistor conectat la sursa de alimentare terminală + 12V. La momentul aderării

Porniți cronometrul sau de a începe numărătoarea inversă folosind mâna a doua de ceas. Atunci când tensiunea condensator începe să se ridice, observa amploarea lui. Atunci când tensiunea condensator atinge valoarea ați calculat în pasul 2, notează timpul pe cronometrul sau mâna a doua. -apishite această valoare ca un timp măsurat constant în coloana 5 model 14-2.

NOTĂ: Repetați acest pas de câteva ori pentru a vă asigura că calendarul dvs. relativ exacte. La urma urmei, încercați să vedeți cum voltmetrul și a cronometrului pentru a determina timpul necesar pentru a atinge un anumit nivel de tensiune. Este destul de complicat de operare, asa ca repeta de mai multe ori pentru o precizie mai bună. ATENȚIE:

Dacă trebuie să repete experimentul, eliminați rezistor 10K și apoi descărcați complet condensator 100 uF, înainte de a începe fiecare dimensiune suplimentară. 7. Din nou, se descarce complet condensatorul și reconectați cablurile de testare. Touch gratuit rezistor 100 kOhm la terminalul de ieșire 12 al sursei de alimentare. În acest moment, se măsoară momentul în care condensator este necesar pentru a încărca complet la tensiunea aplicată, pe care ați măsurat în Pasul 1. Ca și înainte, începe numărătoarea inversă pe de o parte de-al doilea cronometru sau ora că, atunci când se aplică tensiunea la bornele rezistorului. -apishite este timpul măsurat,

care este necesar pentru a încărca complet condensatorul din figura 6 coloană 14-2.

Rezistor 11 k0m; condensator 22 uF

8. Repetați pașii de la 4 la 7, folosind un condensator de 22 microfarazi și o rezistență de 100 k0m. câmp -apolnite în tabelul din figura 14-2, așa cum ați făcut-o înainte. calculate și măsurate valorile tale.

Rezistor 220 k0m; 100 microfarazi condensator

9. Din nou, repetați pașii de la 4 la 7, dar de data aceasta folosind 100 microfarazi condensator 220 și un k0m rezistor. -apishite valorile calculate și măsurate în tabelul din figura 14-2.

10. Având în vedere informațiile din Figura 14-2 și observând diferite valori de timp obținute la diferite valori de rezistență și capacitate, face propriile concluzii în ceea ce privește rezistența la impact și valorile de capacitate pentru constanta de timp.

Rezistor 100 k0m; 100 microfarazi condensator

11. Circuit recompuneti pentru a se potrivi circuitul prezentat în figura 14-3. Notați polaritatea de conectare a condensatorului electrolitic. În această parte a experimentului vă va demonstra procesul de descărcare de gestiune condensator. Pentru a face acest lucru, conectați un rezistor în paralel cu condensator.

Constanta de timp a rc-chain

12. Se calculează circuitul constant de timp și timpul necesar pentru descărcarea completă a condensatorului și înregistra datele în coloana 3 din figura 14-4.

Constanta de timp a rc-chain

13. În continuare, se determină tensiunea la care condensatorul este descărcat pentru o constantă de timp. Utilizați tensiunea de referință

sursa de alimentare pe care ați măsurat în Pasul 1. Se calculează tensiunea să fie prezent pe condensator după descărcarea acestuia pe parcursul unui timp constant.

Tensiune (t) = _______ În

Rezistor 100 ohmi; condensator 22 uF

14. Conectați testul multimetru duce la condensator 22 uF. În acest moment, tensiunea ar trebui să fie zero, pentru că orice taxă pe plăcile condensatorului a fost eliminată în procesul de descărcare a condensatorului prin 1 megohm rezistor. Conectați borna circuitului + sursa de alimentare de 12V. Condensatorul este încărcat imediat înainte de tensiunea de alimentare cu energie; serie cu condensator nu este conectat rezistență.

15. Continuați să stabilească testul multimetru duce paralel cu condensator. Scoateți firul de conectare la sursa de alimentare + 12V. Concomitent cu îndepărtarea firelor începe numărătoarea inversă de pe cronometrul sau a doua ceasuri de mana. Uita-te in timp ce tensiunea la bornele condensatorului. Atunci când tensiunea atinge valoarea dorită, notează timpul. timp constant -apishite în coloana 5 din tabelul 14-4 în Fig. Ca și mai înainte. Ați putea dori să repetați pașii 13 și 14 de mai multe ori pentru a îmbunătăți acuratețea măsurătorilor. La urma urmei, așa cum trebuie să urmăriți în același timp, pentru două valori luați, măsurătoarea este destul de inteligent. Averaging câteva lecturi, veți obține mai multă acuratețe în măsurarea.

Rezistor 220 ohmi; condensator 22 uF

16. Din nou, repetați pașii de la 12 până la 15, dar de data aceasta utilizați 22 uF condensator și un rezistor de 220 ohmi. Din nou, valoarea calculată a timpului de descărcare pentru un timp constant pentru cele cinci constante de timp. -apishite toate datele dintr-un tabel în Figura 14-4.

17. Având în vedere informațiile din Figura 14-4 și notând valorile de timp diferite obținute la diferite valori de rezistență și capacitate, face concluzia în ceea ce privește relația dintre timpul de descărcare și valorile de rezistență și capacitate.

18. Pe baza comparației dvs. a valorilor calculate și măsurate explica posibilele neconcordanțe.

1. Este nevoie, în același timp pentru a încărca complet condensator, care este necesară pentru descărcarea sa completă:

a) o declarație este adevărată,

b) Declarația este falsă.

2. Până la o tensiune de încărcare a condensatorului 5 Uf pe rezistor 10k pentru o constantă de timp, atunci când acesta este conectat la o sursă de alimentare 6 V?

3. Cât timp va problema condensatorului 2, să se descarce complet?

4. Condensatoare necesare 80 de milisecunde pentru a reîncărca complet. Prin urmare, constanta de timp este egală cu:

5. Pentru valori date ale R (rezistența) și C (capacitate) a capacității este dublată iar rezistența este redusă la jumătate, constanta de timp:

a) rămâne aceeași,

g) a fost redus la jumătate.

articole similare