Część teoretyczna.
1.1Opis zjawiska.
Drgania elektryczne są to zmiany napięcia , charakteryzujące się w mniejszym lub większtm stopniu powtarzalnością w czasie.Wyróż-
niamy dwa zasadnicze typy drgań elektrycznych : sinusoidalne i drga-
nia o wzroście wykładniczym,których szczególnym przypadkiem są drgania relaksacyjne.Przykładem takich drgań mogą być zmiany napięcia podczas procesów ładowania i rozładowania kondensatora.
Aby w obwodzie występowały drgania relaksacyjne należy dołączyć do niego element , który będzie powodować naprzemienne ładowanie i rozładowanie kondensatora ....
Analiza błędu odczytu wielkości fizycznych z oscylografu:
Uwzględniamy błąd odczytu długości okresu drgań relaksacyjnych z ekranu oscylografu związany z drganiem poprzecznym przebiegu , który oscylował w granicach
l=0,2 mm
Na stoperze przyjmujemy błąd
t=0,5s
wynikający z refleksu mierzącego.
4.Wnioski.
Jak można zauważyć z wykresów wraz ze wzrostem napięcia okres drgań relaksacyjnych maleje , wraz ze wzrostem pojemności kondensatora okres drgań relaksacyjnych rośnie , a wraz ze wzrostem rezystancji okres drgań relaksacyjnych także rosną . Dla rezystancij 300 napięcie zapłonu Uz wynosi 93,68 V , a napięcie gaśnięcia Ug wynosi 77,35 V . Zgodnie z teorią napięcie zapłonu powinno być większe od napięcia gaśnięcia co jest zgodne z wynikami doświadczenia....
Politechnika Śląska
Wydział Kierunek Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki.
Badanie drgań relaksacyjnych.
Grupa . Sekcja Gliwice .
1.Część teoretyczna.
1.1Opis zjawiska.
Drgania elektryczne są to zmiany napięcia , charakteryzujące się w mniejszym lub większtm stopniu powtarzalnością w czasie.Wyróż-
niamy dwa zasadnicze typy drgań elektrycznych : sinusoidalne i drga-
nia o wzroście wykładniczym,których szczególnym przypadkiem są drgania relaksacyjne.Przykładem takich drgań mogą być zmiany napięcia podczas procesów ładowania i rozładowania kondensatora.
Aby w obwodzie występowały drgania relaksacyjne należy dołączyć do niego element , który będzie powodować naprzemienne ładowanie i rozładowanie kondensatora .Takim elementem może być podłączona równolegle neonówka . Kondensator jest ładowany , aż do momentu , gdy napięcie na nim przekroczy wartość Uz ( napięcie dla którego ne-
onówka zaczyna przewodzić ) kondensator zaczyna się przez nią roz-ładowywać . Gdy napięcie na nim spadnie poniżej wartości Ug ( na- pięcie dla którego neonówka staje się spowrotem izolatorem ) , kondensator znowu zaczyna się ładować . Dla każdej neonówki wartość Uz jest mniejsza od wartości Ug . Cały proces będzie się powtarzał cyklicznie , a napięcie na kondensatorze będzie się wahało między Uz a Ug . Okres drgań obwodu będzie zależał od wartości pojemności kondensatora , oporności rezystora iprzyłożonego napięcia .
Podczas ładowania kondensatora napięcie na jego okładkach narasta
wg. wzoru : podczas rozładowania :
1.Opis metody pomiarowej.
Doświadczenie jest podzielone na kilka odrębne części:
1.Pomiar napięcia i gaśnięcia na zaciskach neonówki.
Doświadczenie polega na zaobserwowaniu momentu zapłonu i zgaśnięcia neonówki podczas regulacji napięciem. Odczyt woltomierza tuż przed momentem zapalenia się neonówki odpowiada napięciu zapłonu a odczyt tuż przed momentem zgaśnięcia neonówki napięciu gaśnięcia.Momentom gaśnięcia izapłonu toważyszą gwałto- wne skoki napięcia i odczyt notujemy tuż przed tym skokiem.Pomiar
dokonujemy
(…)
… drgańrelaksacyjnych od pojemności.
Przy ustalonym napięciu =120.0 V i rezystancji 1100 kΩ mierzymy okres drgań relaksacyjnych dla pojemności C:
C=80 nF ; 100 nF ; 200 nF ; 400 nF ; 600 nF ; 800 nF ; 1000 nF ; 2 μF ; 4 μF ; 6 μF ; 8 μF ; 10 μF.pomiaru dokonujemy używając oscylografu odczytując z ekranu długość grafu okresowości dla danej stałej czasowej ,którą dobieramy jako parametr umożliwiający odczyt z ekranu…
… wynosi 31,57409
3.2.Badanie zależności okresu drgań od rezystancji :
Obliczamy okres drgań relaksacyjnych od rezystancji
R [kΩ]
t/10ok[s/ok]
T[s]
300
13,31
1,331±0,05
500
20,16
2,016±0,05
700
27,50
2,750±0,05
900
34,62
3,462±0,05
1100
40,75
4,075±0,05
1300
47,69
4,769±0,05
1500
54,61
5,461±0,05
Metodą regresji liniowej obliczamy nachylenie charakterystyki :
Ogólnie równanie regresji liniowej ma postać…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)