(18) Přechodové jevy v RLC obvodu

Studijní text

1. Pro sériový RLC obvod v periodickém stavu změřte závislost doby kmitu T na velikosti zařazené kapacity pro pět hodnot z intervalu (C = 0,5 - 10 μF, R = 20 Ω). Výsledky měření zpracujte graficky přímo v praktiku a vyhodnoťte velikost indukčnosti L zařazené v obvodu.

2. Stanovte hodnoty aperiodizačních odporů pro pět hodnot kapacit zařazeného kondenzátoru (C = 0,5 - 10 μF). I v tomto případě výsledky měření zpracujte graficky přímo v praktiku a stanovte velikost indukčnosti L zařazené v obvodu.

3. Změřte závislost relaxační doby sériového obvodu RC na velikosti odporu nebo na velikosti kapacity v obvodu. Výsledky měření zpracujte graficky přímo v praktiku a porovnejte s teoretickými.

4. Při měření sériového RLC obvodu v periodickém stavu (1. pracovní úkol) uložte jednu naměřenou křivku časového průběhu napětí na odporu do PC.

5. Při měření sériového RLC obvodu v mezním aperiodickém stavu (2. pracovní úkol) uložte jednu naměřenou křivku časového průběhu napětí na odporu do PC.

6. Proveďte jedno měření jako v 1. a jedno jako ve 2. pracovním úkolu s cívkou bez jádra, uložte naměřené křivky časového průběhu napětí na odporu do PC.

7. Průběhy napětí naměřené v bodech 4, 5, 6 fitujte teoretickou závislostí a získané parametry fitu porovnejte s teoretickými hodnotami. Diskutujte rozdíly.

Pokyny k měření

Ovládání programu ISES

Základní vztahy a klíčová slova:

RLC obvod, přechodový jev, aperiodizační odpor, relaxační doba

• Ad 1: Měřte pro C = 0,5 – 10 μF a R = 20 Ω. Nastavení ISES: R = 20 Ω, vzorkovací frekvence: 10000 Hz, start měření: trigger, napětí: 3 - 5 V, voltmetr zapojen do vstupu A, rozsah voltmetru 1 V nebo 10 V.
• Ad 2: Měřte pro C = 0,5 – 10 μF. Nastavení ISES: vzorkovací frekvence: 10000 Hz, start měření: trigger, napětí: 3 - 5 V, voltmetr zapojen do vstupu A, rozsah voltmetru 10 V.
• Ad 3: Měřte pro jednu hodnotu C a pět hodnot R nebo naopak pro jednu hodnotu R a pět hodnot C tak, aby R bylo v rozsahu R = 1 – 10 kΩ a C bylo v rozsahu C = 0,5 – 10 μF.

Dobrovolné pracovní úkoly:

• Ad 6: Při měření sériového RLC obvodu v periodickém stavu s cívkou bez jádra nastavte odpor R = 1 Ω a kapacitu v rozsahu C = 1,0 – 10 μF.
• Ad 6: Po vyndání jádra cívky se výrazně sníží její indukčnost, aperiodizační odpor je nutné znovu stanovit.
• Ad 6: Rozsah voltmetru nastavte tak, aby byla vykreslena celá křivka.
• Ad 4-6: Naměřené křivky ukládejte ve formátu ISES a zároveň exportujte v textovém formátu pro další zpracování. Na záznamu z měření uveďte jména souborů s daty.

Fotodokumentace k úloze