EM - Laboratorní cvičení 14 - měření na kondenzátoru

Před měřením...

Prostudujte a zodpovězte tyto témata a otázky (použijte jako součást teoretického rozboru):

  • Co to je kondenzátor, jaké máme druhy? Jaké má základní vlastnosti a chování (v obvodech střídavého i stejnosměrného) proudu? Informace např. ZDE
  • Objasněte pojem, napiš značku, výpočet a jednotku časové konstanty.
  • Objasněte pojem kapacitance (kapacitní reaktance) kondenzátoru. Napište značku, vztah a jednotku.
  • Prostudujte informace o měřicím přístroji a měření na osciloskopu -  ZDE - WIKI a ZDE - OSCILOSKOP

Úkol

A) Prostudujte a znázorněte charakteristiky(nabíjecí a vybíjecí) kondenzátoru ve stejnosměrném obvodu.
B) Prostudujte a znázorněte reaktanci kondenzátoru jako funkci frekvence v obvodu střídavého proudu.

Pomůcky

AC a DC stabilizovaný zdroj napětí
2x multimetr
Rezistory - 470Ω, 1kΩ
Elektrolytický kondenzátor - 2200μF a 4700μF
Přepínač
Stopky (hodinky)

Schéma zapojení

A)

Zapojeni kondezatoru LC14

B)

LC14 Zapojeni B

Postup

A)

  • Sestavte obvod dle schématu A s R1=1kΩ a C=4700μF. Pozor na orientaci elektrolytického C !!!!
  • Nastavte vhodné rozsahy MP
  • Odečítejte hodnoty I a U v čase 0, 5, 10, 15, 20, 25s
  • Změňte polaritu ampermetru. Přepněte přepínač co polohy 2 (zdroj je odpojen) a změřte vybíjecí křivku (odečítejte hodnoty U a I v čase 0, 5, 10, 15, 20, 25s).
  • Hodnoty zapište do tabulky a vyneste graficky závislost proudu a napětí na čase. Při nabíjení i vybíjení.
  • Opakujte s rezistorem 470Ω a kondenzátorem 2200μF. Opět zapište do tabulky a vytvořte graf

B)

  • Sestavte obvod dle schématu B.
  • Nastavte špičkové napětí zhruba na hodnotu 5V.
  • Vypočtěte hodnotu periody pro jednotlivé frekvence.T=1/f.
  • Nastavte periodu(frekvenci) dle hodnot v tabulce. Udržujte špičkové napětí pořád 5V.
  • Odečtěte hodnoty proudu pro jednotlivé frekvence.
  • Hodnoty zapište do tabulky. Z naměřených hodnot vypočtěte kapacitanci a porovnejte s teoretickou.
  • Vyneste grafickou závislost kapacitance na frekvenci.

Tabulka naměřených a vypočtených hodnot

A)

Tabulka LC 14

B)

LC 14 Tabulka B

WebZdarma.cz