3.0 ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ 3.2 ΠΥΚΝΩΤΕΣ 3.2.5 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΣΤΟΧΟΙ Σ’ αυτό το μάθημα θα μάθουμε: Να διαπιστώνουμε πειραματικά την συμπεριφορά του πυκνωτή στο συνεχές ρεύμα. Να διαπιστώνουμε πειραματικά την συμπεριφορά του πυκνωτή στο εναλλασσόμενο ρεύμα.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Συμπεριφορά πυκνωτή στο συνεχές (DC) και στο εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). ΣΤΟΧΟΣ Ο μαθητής να μπορεί να διαπιστώνει πειραματικά την συμπεριφορά του πυκνωτή στο συνεχές και στο εναλλασσόμενο ρεύμα. Α. Συμπεριφορά πυκνωτή στο συνεχές (DC) ρεύμα ΥΛΙΚΑ Τροφοδοτικό Πυκνωτής Αντίσταση Πολύμετρο Αγωγοί

Πίνακας 1 Vc(V) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Φόρτιση Εκφόρτιση t(sec) Vc(V) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Πίνακας 1

Πορεία Εργασίας Να υπολογίσετε την σταθερά χρόνου του πιο πάνω κυκλώματος. t= Να κατασκευάσετε το πιο πάνω κύκλωμα και να το τροφοδοτήσετε με τάση 10V DC Με το πολύμετρο στη θέση των βόλτ να παίρνετε την τάση στα άκρα του πυκνωτή σε καθορισμένα σταθερά διαστήματα συμπληρώνοντας τη στήλη φόρτισης όπως φαίνεται στον πίνακα. Να αποσυνδέσετε την πηγή από το κύκλωμα και να πάρετε τις τάσεις του πυκνωτή στα ίδια χρονικά διαστήματα για να συμπληρώσετε τη στήλη εκφόρτισης. Από τον πιο πάνω πίνακα να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις φόρτισης και εκφόρτισης του πυκνωτή. Από τις δύο γραφικές παραστάσεις να υπολογίσετε την σταθερά χρόνου. Να συγκρίνετε τις τιμές αυτές με την υπολογισθείσα στην ερώτηση 1.

Α. Συμπεριφορά πυκνωτή στο εναλλασσόμενο (ΑC) ρεύμα ΣΤΟΧΟΣ Ο μαθητής να μπορεί να διαπιστώνει πειραματικά την συμπεριφορά του πυκνωτή στο εναλλασσόμενο ρεύμα. ΥΛΙΚΑ Γεννήτρια παλμών εναλλασσόμενου ρεύματος Πυκνωτής Αντίσταση Πολύμετρο Αγωγοί

Να κατασκευάσετε το πιο πάνω κύκλωμα και να το τροφοδοτήσετε με τάση 1 Να κατασκευάσετε το πιο πάνω κύκλωμα και να το τροφοδοτήσετε με τάση 1.5V AC. Να μετρήσετε την τάση στα άκρα του πυκνωτή και το ρεύμα του κυκλώματος για συχνότητες από 100Hz μέχρι 1000Hz, με βήματα 100Hz, ελέγχοντας κάθε φορά την τάση της γεννήτριας να είναι ίση με 1,5V. Οι μετρήσεις να γραφτούν στον πίνακα πιο κάτω.

Πίνακας 2 f(Hz) Vc(V) Ic(mA) Xc = Vc/Ic Xc = 1/2πfC 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

Από τις μετρήσεις να υπολογίσετε την χωρητική αντίσταση ( Xc = Vc/Ic ) για κάθε συχνότητα. Τα αποτελέσματα να γραφτούν στον πιο πάνω πίνακα. Να υπολογίσετε την χωρητική αντίσταση του πυκνωτή για κάθε συχνότητα με τον τύπο Xc = 1/2πfC και να συμπληρώσετε τον πίνακα. Να συγκρίνετε τις τιμές αυτές με τις προηγούμενες. Να σχεδιάσετε στο τετράδιο σας την γραφική παράσταση της χωρητικής αντίστασης σε συνάρτηση με την συχνότητα, χρησιμοποιώντας τις τιμές της τέταρτης στήλης. Να επαναλάβετε την ερώτηση 6 χρησιμοποιώντας τις τιμές της πέμπτης στήλης. Από την γραφική παράσταση να γράψετε τα συμπεράσματα σας όσο αφορά την συμπεριφορά του πυκνωτή στο εναλλασσόμενο ρεύμα.