Wyznaczanie stałej czasowej układu RC

TEMAT Wyznaczanie stałej czasowej układu RC
CEL
Wyznaczenie stałej czasowej układu RC oraz wykreślenie zależności stałej czasowej od włączonego oporu R przy stałej pojemności C=10μF
METODA
Obwód prądu zestawiono według schematu
W obwodzie tym bieguny źródła prądu stałego połączone są przez opór R i kondensator o pojemności c. W czasie t=0, napięcie U =O, natężenie zaś i=i = , ma wartość maksymalną. W miarę ładowania się kondensatora maleje wykładniczo natężenie prądu w obwodzie, natomiast napięcie na kondensatorze rośnie wykładniczo według równania:
U =E[i-e ]
Po czasie τ=RC natężenie prądu w obwodzie spada do wartości i=0,37 i , napięcie natomiast rośnie do wartości U = 0,63E. Ćw2iczenie polegało na mierzeniu czasu narastania napięcia na okladkach kondensatora, aż do wartości 0,63 napięcia maksymalnego dla 4 oporów R. Każdego pomiaru dokonano pięciokrotnie, następnie otrzymane wartości uśredniono.
WYNIKI
R[MΩ]
E[V]
0,63E
T1[s]
T2[s]
T3[s]
T4[s]
T5[s]
[s]
0,2
8,6
5,4
2,75
2,81
2,75
2,75
2,8
2,78+/-0,024
0,4
8,6
5,4
4,92
4,95
4,93
4,92
4,96
4,91+/-0,035
0,6
8,6
5,4
7,09
7,16
7,06
7,19
7,03
7,09+/-0,06
0,8
8,6
5,4
9,2
9,23
9,23
9,29
9,29
9,2+/-0,053
WNIOSKI
Jak wynika z wykresu stała czasowa układu RC rośnie wraz ze wzrostem przyłożonego oporu; czas narastania napięcia na okładkach kondensatora jest tym dłuższy im większy opór przyłożono. Dla określonej pojemności kondensatora wykres wzrostu oporu do stałej czasowej jest liniowy.
... zobacz całą notatkę