1 Měření kapacity kondenzátorů



Podobné dokumenty
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

VY_52_INOVACE_2NOV70. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8. a 9.

Fyzikální praktikum 3 - úloha 7

C 1 6,8ηF 630V C 2 neuvedeno neuvedeno C 3 0,22μF 250V C 4 4μF 60V. Náhradní schéma zapojení kondenzátoru:

7. Silně zakřivený prut

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ MEII MĚŘENÍ ZÁKLADNÍCH EL. VELIČIN

1.3 Druhy a metody měření

1. POLOVODIČOVÁ DIODA 1N4148 JAKO USMĚRŇOVAČ

10 Měření parametrů vzduchové cívky

ZEMNÍ ODPOR ZEMNIČE REZISTIVITA PŮDY

Výsledky zpracujte do tabulek a grafů; v pracovní oblasti si zvolte bod a v tomto bodě vypočítejte diferenciální odpor.

Měření základních vlastností OZ

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Měření elektrického proudu

ZADÁNÍ: ÚVOD: SCHÉMA:

MĚŘENÍ IMPEDANCE. Ing. Leoš Koupý 2012

Tranzistory. BI-CiAO Číslicové a analogové obvody 4. přednáška Martin Novotný ČVUT v Praze, FIT,

ESII-2.1 Elektroměry

ZADÁNÍ: ÚVOD: Měření proveďte na osciloskopu Goldstar OS-9020P.

Ústav fyziky a měřicí techniky Laboratoř chemických vodivostních senzorů. Měření elektrofyzikálních parametrů krystalových rezonátorů

Skripta. Školní rok : 2005/ 2006

Elektromagnetický oscilátor

a činitel stabilizace p u

VY_52_INOVACE_2NOV39. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8. a 9.

SMĚŠOVACÍ KALORIMETR -tepelně izolovaná nádoba s míchačkou a teploměrem, která je naplněná kapalinou

Laboratorní práce č. 4: Měření kapacity kondenzátorů pomocí střídavého proudu

MĚŘENÍ CHARAKTERISTIK FOTOVOLTAICKÉHO MODULU VLIV ZASTÍNĚNÍ

ZAŘÍZENÍ K DOPRAVĚ VZDUCHU A SPALIN KOTLEM

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Zvyšování kvality výuky technických oborů

1.7. Mechanické kmitání

Numerická integrace. 6. listopadu 2012

Sada 1 Geodezie I. 06. Přímé měření délek pásmem

Komutace a) komutace diod b) komutace tyristor Druhy polovodi ových m Usm ova dav

Přechodové jevy, osciloskop

Návrh induktoru a vysokofrekven ního transformátoru

2.1. Pojem funkce a její vlastnosti. Reálná funkce f jedné reálné proměnné x je taková

1. LINEÁRNÍ APLIKACE OPERAČNÍCH ZESILOVAČŮ

Ohmův zákon pro uzavřený obvod

Jednofázový alternátor

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1. Podpora digitalizace a využití ICT na SPŠ CZ.1.07/1.5.00/34.

Elektrická měření 4: 4/ Osciloskop (blokové schéma, činnost bloků, zobrazení průběhu na stínítku )

Model dvanáctipulzního usměrňovače

L A B O R A T O R N Í C V I Č E N Í Z F Y Z I K Y

LABORATORNÍ ÚLOHA č.1

Ėlektroakustika a televize. TV norma ... Petr Česák, studijní skupina 205

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Měřidla. Existují dva druhy měření:

Test. Kategorie M. 1 Laboratorní měřicí přístroj univerzální čítač (např. Tesla BM641) využijeme například k:

ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

MODEL MOSTU. Ing.Jiřina Strnadová. Evropský sociální fond Praha a EU Investujeme do vaší budoucnosti. Předmět:Fyzika

Měření momentu setrvačnosti z doby kmitu

Studium termoelektronové emise:

Fyzikální praktikum...


Třetí sazba DPH 10% v programech Stravné a MSklad pokročilé nastavení

Elektrické. MP - Ampérmetr A U I R. Naměřená hodnota proudu 5 A znamená, že měřená veličina je 5 x větší než jednotka - A

1.11 Vliv intenzity záření na výkon fotovoltaických článků

( ) Úloha č. 9. Měření rychlosti zvuku a Poissonovy konstanty

NEJČASTĚJŠÍ POCHYBENÍ PŘI PODÁNÍ ŽÁDOSTI O PODPORU V RÁMCI INTEGROVANÉHO REGIONÁLNÍHO OPERAČNÍHO PROGRAMU, SC 2.5, VÝZVA Č

Regulovaný vysokonapěťový zdroj 0 až 30 kv

Zapojíme-li sériově 2 kondenzátory 1 nf a 10 nf, výsledná kapacita bude A) 120 pf B) 910 pf C) 11 nf (b)

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové techniky

LABORATORNÍ CVIČENÍ Elektrotechnika a elektronika

MS měření teploty 1. METODY MĚŘENÍ TEPLOTY: Nepřímá Přímá - Termoelektrické snímače - Odporové kovové snímače - Odporové polovodičové

Měření impedancí v silnoproudých instalacích

Mezní kalibry. Druhy kalibrů podle přesnosti: - dílenské kalibry - používají ve výrobě, - porovnávací kalibry - pro kontrolu dílenských kalibrů.

W1- Měření impedančního chování reálných elektronických součástek

Měření výkonu zesilovače

1-LC: Měření elektrických vlastností výkonových diod

SVAZ SKAUTŮ A SKAUTEK ČESKÉ REPUBLIKY Skautské oddíly Brno Tuřany. zájmové soboty

Příručka pro práci s dataloggerem Labquest 2. Zapínání a domácí obrazovka

Goniometrie trigonometrie

Měření změny objemu vody při tuhnutí

Pokud není uvedeno jinak, uvedený materiál je z vlastních zdrojů autora

Kontrolní relé L1, L2, L3

1 Matematické základy teorie obvodů

VŠB TUO Ostrava. Program 1. Analogové snímače

Protokol č. 4. Objem ležícího kmene

Asymptoty grafu funkce

Zapojení horního spína e pro dlouhé doby sepnutí III

Zvyšování kvality výuky technických oborů

ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY. Ing. Jiří Vlček. První část publikace Základy elektrotechniky

BEZDOTYKOVÝ OTÁČKOMĚR DM-2234B

Indukční děliče napětí

OVĚŘENÍ ELEKTRICKÉHO ZAŘÍZENÍ STROJŮ NOVĚ UVÁDĚNÝCH DO PROVOZU PODLE ČSN/STN EN Ed. 2

Pokusy s kolem na hřídeli (experimenty s výpočty)

Gymnázium, Praha 10, Voděradská 2 Projekt OBZORY

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Antény. Zpracoval: Ing. Jiří. Sehnal. 1.Napájecí vedení 2.Charakteristické vlastnosti antén a základní druhy antén

Manuální, technická a elektrozručnost

( ) ( ) Sčítání vektorů. Předpoklady: 7201

Lineární algebra. Vektorové prostory

ŘÍZENÍ ABSORBERU KMITŮ POMOCÍ MATLABU

Výrazy lze též zavést v nečíselných oborech, pak konstanty označuji jeden určitý prvek a obor proměnné není množina čísel.

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

Digitální panelový měřicí přístroj MDM40

Modul pro testování elektrických obvodů

FYZIKA 2. ROČNÍK. Elektrický proud v kovech a polovodičích. Elektronová vodivost kovů. Ohmův zákon pro část elektrického obvodu

Transkript:

. Zadání úlohy a) Změřte kapacitu kondenzátorů, 2 a 3 LR můstkem. b) Vypočítejte výslednou kapacitu jejich sériového a paralelního zapojení. Hodnoty kapacit těchto zapojení změř LR můstkem. c) Změřte kapacitu kondenzátorů, 2, 3 ; 2 3 sériově a 2 3 paralelně nepřímou metodou pomocí voltmetru a ampérmetru (zapojení a) d) Vypočítejte chybu měření kapacity. e) Zjistěte závislost proudu procházejícího kondenzátorem na napětí při napájení kondenzátoru střídavým napětím s konstantním kmitočtem. f) Změřte závislost kapacitní reaktance X na kmitočtu f 20 50 Hz (zvyšujeme po 0 Hz při konstantním napětí 5V zapojení b). g) Hodnoty z bodů e) a f) vyneste do grafu. h) Proveďte závěr měření..2 Schéma zapojení.3 Obecná část Kapacitu kondenzátorů můžeme měřit kromě jiných metod nepřímou metodou z napětí a proudu (Ohmova metoda). Při tomto měření zanedbáváme ztrátový činitel tgδ. Pro přímé měření používáme různé můstky. Z můstků sestavených z diskrétních součástek používáme nejčastěji Scheringův můstek (viz teorie měření kapacity). Před vlastním měřením můstkem musíme můstek vykalibrovat podle návodu výrobce na nulovou hodnotu. Výsledná kapacita paralelní kombinace kondenzátorů se rovná součtu dílčích kapacit, tedy = + +... + P 2 n U sériového zapojení dvou kondenzátorů dostaneme výslednou kapacitu ze vztahu 2 = S + 2 [.2] U více kondenzátorů můžeme postupovat výše uvedeným způsobem, ale výpočet musíme provádět po částech, vždy pro dvě kapacity, nebo sčítáním v převrácené hodnotě dle vztahu: [.3] = + +... + S 2 n [.]

Kapacitní reaktance neboli kapacitní odpor je nepřímo úměrný frekvenci a kapacitě kondenzátoru, platí zde vztah: X [ Ω] ω 2π f Z Ohmovy metody víme, že pro ideální kondenzátor v obvodu střídavého proudu platí U = X [.5] I Pomocí vztahů [.4] a [.5] získáme vztah pro výpočet kapacity z hodnot napětí, proudu a kapacity (z Ohmovy metody): I = [ F] [.6] Přesnost měření kapacity je snížena především chybou všech měřících přístrojů, chybou metody vlivem spotřeby měřících přístrojů a chybou odečtu kmitočtu z displeje (popř. stupnice) generátoru. Výsledná chyba kapacity je dána geometrickým součtem všech dílčích chyb: δ + [.4] 2 2 2 2 = δ MP + δ MP 2 + δ MET δ G [.7], kde δ MP je relativní chyba měřícího přístroje, kterou zjistíme z manuálu nebo ze stupnice, δ MET je chyba metody (00* podíl proudu, který odebírá MP vůči celkovému měřenému proudu) a δ G relativní chyba odečtu z generátoru (00* hodnota posledního (nejmenšího) místa na displeji vydělená daným kmitočtem). Absolutní chybu spočítáme z chyby relativní: δ [%] [.8] = * X 00.4 Výpočty 3 2 S Vysvětlivky: P kondenzátory 2 3 spojeny paralelně F S kondenzátory 2 3 spojeny sériově P =... µ.5 Tabulky.5. Tabulka pro měření kapacity Ohmovou metodou 2 3 2 3 par. 2 3 sér. LR [µf] U [V] I [ma] X [µf] [µf] δ [%] - 2 -

.5.2 Vysvětlivky k tabulce.5. LR - kapacita kondenzátoru změřená LR můstkem (popř. jmenovitá hodnota) U - napětí na kondenzátoru X - kapacita získaná z ohmovy metody [.6] δ - relativní (procentní) chyba kapacity [.7] - absolutní chyba kapacity [.8].5.3 Tabulka pro měření závislosti kapacitní reaktance na napětí a na kmitočtu U [V] I [ma] X [Ω] 0,5,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 f [Hz] U [V] I [ma] X [Ω] 20 4 30 4 40 4 50 4 60 4 70 4 80 4 90 4 0 4 20 4 30 4 40 4 50 4.6 Postup měření a) Změříme kapacitu jednotlivých součástek i jejich vzájemných spojení LR můstkem tak, že svorky můstku přiložíme na svorky součástky resp.spojení součástek. Přepínač na můstku musí být přepnutý do polohy. Na LED displeji se objeví číslo vyjadřující velikost kapacity a LED dioda v pravé dolní části vyjadřuje jednotky kapacity. Tyto hodnoty zaneseme do tabulky. b) Pomocí zapojení na obrázku a) měříme kapacitu ohmovou metodou. Tyto hodnoty porovnáváme se skutečnými hodnotami kapacity. Odchýlení naměřené hodnoty od skutečné hodnoty vyjadřujeme absolutní a relativní chybou měření. c) V dalším kroku měření zapojíme kondenzátor dle obrázku zapojení a). Kmitočet nastavíme na konstantní hodnotu 00Hz a po dobu celého měření tuto hodnotu udržujeme. Změnou výstupní amplitudy měníme napětí na kondenzátoru hodnoty nastavujeme podle hodnot napětí U v tabulce. Měříme proud procházející obvodem, naměřené hodnoty zapíšeme do tabulky. d) Zapojíme kondenzátor podle schématu. Amplitudu generátoru nastavíme tak, aby voltmetr na kondenzátoru ukazoval 4V. Nastavujeme kmitočet podle hodnot z tabulky a měříme hodnotu proudu. Při každém nastavení kmitočtu zkontrolujte, zda je napětí na kondenzátoru přesně 4V. Z hodnoty proudu a napětí určujeme velikost kapacitní reaktance, kterou zaneseme do tabulky. Toto měření provádíme jen pro kondenzátor s největší kapacitou (,5 e) Závislost proudu na napětí a závislost reaktance na kmitočtu zaneseme do grafů. - 3 -

.7 Grafy.7. Závislost proudu protékajícího kondenzátorem na napětí Ic [ma] 0,5,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 Uc [V].7.2 Závislost kapacitní reaktance na kmitočtu X [Ω] 20 30 40 50 60 70 80 90 00 0 20 30 40 f [Hz] - 4 -

.8 Zhodnocení a závěr měření Datum vypracování: Připomínky k protokolu: Podpis studenta: Hodnocení - LABORATOŘ: ELKOVÉ HODNOENÍ: - 5 -