Kondeka ajakonstant

[pots007]

heips!

Sai ülikoolis laboris eksperimendi käigus mõõdetud RC võrgu ajakonstanti. Takisti 100k, konde 10uF. Tehtud sai seda arvuti ja DAC ning ADC-ga, üks andis RC sisse pinge ja ADC siis mõõtis pinget teisel pool.

nüüd siis probleem. teoreetiselt, difvõrrandi lahendist lähtub et ajakonstant on R*C ehk siis 1 sekund sel konkreetsel juhul. meie aga mõõtsime (sobitasime pinge-aja graafikule sobiva funtsiooni) täpselt pool, ehk 0.5 sekundit. selle tulemuse saime kondet laadides (sisend algsest nullist kuskil 2.5 voldi peale) ja tühjaks laadides (sisend 2.5 voldi pealt 0 voldi peale). Nüüd aga, kui mõõta tühjenemist nii, et tõmmata sisend otsast ära, ehk jätta ots lahtiseks (mitte kiskuda 0 voldi peale), mõõdame ajakonstandiks täpselt 1 sekund. Miks?

kas tuleb vastavasse difvõrrandisse (C*dU/dt + V/R = Vin/R) lisada veel üks liige? või on tegemist mõõtmisseadmete mahtuvuste ja takistustega? Kas saab sealt tulla tõesti kahekordne (sic!) erinevus?

[ainpaasalu]

Vs: Kondeka ajakonstant

Preagust ei jõua süveneda aga olen aasta tagasi sama katset teinud ja peaks(mul tuli) tulema ikka võrdlemisi samad tulemused,mitte poole suurem/väiksem.

[A.R.]

Vs: Kondeka ajakonstant

(sisend algsest nullist kuskil 2.5 voldi peale) ja tühjaks laadides (sisend 2.5 voldi pealt 0 voldi peale).

Kuna 2,5 voldit 0 voldini jõudmine kestab lõputult kaua siis saab seda nähtust põhjalikult uurida.
Iga RC sekundiga väheneb pinge e korda.

Nüüd aga, kui mõõta tühjenemist nii, et tõmmata sisend otsast ära, ehk jätta ots lahtiseks (mitte kiskuda 0 voldi peale),
mõõdame ajakonstandiks täpselt 1 sekund. Miks?

Elektriskeemis tõmmata ja kiskuda tõesti ei sobi.
Eriti juba tudengiikka jõudnul.

Mis on ühendatud kondensaatoriga?
1. Takisti 100 kO
2. Mõõteahel.

Kui ühendada lahti mõõteahel on tühjenemist üsna raske määrata.
Kui ühendada lahti takisti 100 kOomi ja mõõta,
saame määrata kondensaatori ja mõõteseade sisetakistuse + sisendmahtuvuse RC
Kui takistiga mõõtmine ja ilma takistita mõõtmine erineb 2 korda,
võiks oletada et mõõteahela sisendtakistus on 100 kOomi.
Mõõteahela mahtuvus võiks olla pF suurusjärgus.

Kui on saadud erinevaid tulemusi, siis on võimalik et kasutati erinevaid mõõtemooduleid.
Ei ole eriti keeruline saada sisendtakistuseks 100 MOomi või mõni teraoom.
Sellisel juhul ei mõjuta mõõteahel tulemust olulisel määral.

[fre]

Vs: Kondeka ajakonstant

Kõigepealt, kondensaatoril polegi mingit ajakonstanti.
Ajakonstandist saame rääkida alles vooluringi puhul.
Ajakonstanti tähistatakse valemites kreeka tähega τ (tau).
Differentsiaalvõrrandeid polegi vaja, kui ajakonstanti mõõta
"klassikalisel" moel. Siis lihtsalt τ = R*C kui tühjendame
kondensaatorit esialgselt pingeväärtuselt (100%) väärtuseni
37% (laadimisega mõõtes nullist 63%-ni). τ tuleb sekundites,
kui R anname oomides ja C faradites (seega - põhiühikutes,
mugav on korrutada ka megaoome mikrofaraditega).
Kust tuleb see arvutusi lihtsustav 37%... See on arvu e
(naturaallogaritmide alus) pöördväärtus 0,37 väljendatuna
protsentides (1/e = 0,37).
Muidugi tuleb arvesse võtta vooluringi kogutakistus, kus "kaasa
mängib" ka kondensaatorit tühjakslaadiva voltmeetri (tinglikult)
sisendtakistus (enamasti teadaolev suurus, olgu ta kasvõi 100MΩ).

[pots007]

Vs: Kondeka ajakonstant

Kõigepealt, kondensaatoril polegi mingit ajakonstanti.
Ajakonstandist saame rääkida alles vooluringi puhul.
Ajakonstanti tähistatakse valemites kreeka tähega τ (tau).
Differentsiaalvõrrandeid polegi vaja, kui ajakonstanti mõõta
"klassikalisel" moel. Siis lihtsalt τ = R*C kui tühjendame
kondensaatorit esialgselt pingeväärtuselt (100%) väärtuseni
37% (laadimisega mõõtes nullist 63%-ni). τ tuleb sekundites,
kui R anname oomides ja C faradites (seega - põhiühikutes,
mugav on korrutada ka megaoome mikrofaraditega).
Kust tuleb see arvutusi lihtsustav 37%... See on arvu e
(naturaallogaritmide alus) pöördväärtus 0,37 väljendatuna
protsentides (1/e = 0,37).
Muidugi tuleb arvesse võtta vooluringi kogutakistus, kus "kaasa
mängib" ka kondensaatorit tühjakslaadiva voltmeetri (tinglikult)
sisendtakistus (enamasti teadaolev suurus, olgu ta kasvõi 100MΩ).

Vabandan, tõepoolest tegu vooluringi ajakonstandiga. difvõrrandid meil nagunii kohustuslikud, niiet parem on harjutada neid.

Mis aga puutub probleemi, siis mul on tunne, et viga tõesti mõõteahela sisendtakistuses. Kuna saan laborisse uuesti alles reedel, siis aega veel mõelda, mis peale hakata. Ise mõtlesin, et proovin tõsta mõõteahela sisendtakistust. A.R. soovitet paar megaoomi läheb loosi. eks siis ole tunda, kas saab abi või ei.

[A.R.]

Vs: Kondeka ajakonstant

proovin tõsta mõõteahela sisendtakistust.
A.R. soovitet paar megaoomi läheb loosi.
eks siis ole tunda, kas saab abi või ei.

Seda ei soovita mina, sellest räägib keegi Ohmu.

mõõdetav takisti, mõõteriista sisetakistus, kogutakistus, riista takistus sõnades

100 ____100 50 _ _ _ _ _ _ _100 kOom
100 ____200 66,66666667
100 ____400 80
100 ____800 88,88888889
100 ___1000 90,90909091 __1 MOom
100 ___2000 95,23809524
100 ___4000 97,56097561
100 ___5000 98,03921569
100 __10000 99,00990099 _ 10 MOom
100 _100000 99,9000999 _ 100 MOom
100 1000000 99,990001 _ _ _1 GOom