• Sonuç bulunamadı

Kapasitörün şarj etme eğrisi

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "Kapasitörün şarj etme eğrisi"

Copied!
5
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

Elektrik sahası Elektrik

Kapasitörün şarj etme eğrisi

4.2.02-01

Öğrenebilecekleriniz...

Şarj etme

Şarjını boşaltma

Zaman sabiti

Harici potansiyel işlevi

Yarı ömür

Kural:

Kapasitör bir rezistans vasıtasıyla şarj edilir. Akım işlev zaman olarak ölçülür ve kapasitans etkisi, rezistans ve uygulanan voltaj belirlenir.

İhtiyacınız olanlar:

Bağlantı kutusu

İki yönlü anahtar, tek kutup Kapasitör, 2332 µF

Karbon rezistans 1 W, 100 Karbon rezistans 1 W, 1 M Bağlantı, priz beyaz 19 mm meyil Kapasitör (kutu 2) 1 µF

Kapasitör (kutu 2) 4.7 µF

Güç kaynağı 0-12 V DC/6 V, 12 V AC Kronometre, dijital, 1/100 san.

Dijital çoklu ölçer

Bağlantı kablosu, I = 759 mm, kırmızı Bağlantı kablosu, I = 750 mm, mavi

Tam Donanım Seti, CD-ROM içinde Kullanma Kılavuzu,

Kapasitörün şarj etme eğrisi

P2420201

Farklı kapasitans değerlerinde zamana bağlı akım seyri, voltaj ve

rezistans sabit (U = V, R = 2.2 M ) Görevler:

Zamanla değişen şarj akımını ölçmek için:

1. U sabit voltajlı ve R sabit rezistanslı farklı C kapasitans değerleri kullanmak;

2. farklı rezistans değerleri kullanmak (C ve U sabiti) 3. farklı voltajlar kullanmak (R ve C sabiti)

Bir kapasitör şarj edilirken ölçülen değerlerden denklem formülünü saptamak.

(2)

PHYWE

Kapasitörün şarj etme eğrisi

Şekil 1: Kapasitör şarj edilirken akımı ölçmek için düzenlenen deneysel kurulum.

4.2.02 LEP İlgili konular -01

Şarj etme, şarjını boşaltma, zaman sabiti, harici potansiyel işlevi, yarı ömür

Kural

Kapasitör bir rezistans vasıtasıyla şarj edilir. Akım işlev zaman olarak ölçülür ve kapasitans etkisi, rezistans ve uygulanan voltaj belirlenir.

Donanım

Bağlantı kutusu

İki yönlü anahtar, tek kutup

Kapasitör, 2332 µF

Karbon rezistans 1 W, 100

Karbon rezistans 1 W, 1 M

Bağlantı, priz beyaz 19 mm meyil

Kapasitör (kutu 2) 1 µF

Kapasitör (kutu 2) 4.7 µF

Güç kaynağı 0-12 V DC/6 V, 12 V AC

Kronometre, dijital, 1/100 san.

Dijital çoklu ölçer

Bağlantı kablosu, I = 759 mm, kırmızı

Bağlantı kablosu, I = 750 mm, mavi

Görevler:

Zamanla değişen şarj akımını ölçmek için:

1. U sabit voltajlı ve R sabit rezistanslı farklı C kapasitans değerleri kullanmak;

2. farklı rezistans değerleri kullanmak (C ve U sabiti) 3. farklı voltajlar kullanmak (R ve C sabiti)

Bir kapasitör şarj edilirken ölçülen değerlerden denklem formülünü saptamak.

Kurulum ve prosedür

Şekil 1 ve Şekil 2’de gösterildiği gibi deneyi kurun.

Şekil 2: Kapasitör şarj etme devresi a) şarj etme b) şarjını boşaltma

(3)

PHYWE

Kapasitörün şarj etme eğrisi

LEP 4.2.02 Şekil 3: Farklı kapasitans değerlerinde zamana bağlı -01

akım seyri, voltaj ve rezistans sabit (U = V, R = 2.2 M )

Seri bağlantılarla çeşitli R rezistans değerleri belirlenir. Dijital çoklu ölçerin dahili rezistansı ve ayar saati dikkate alınmayabilir.

R1 şarj boşaltımı yapılırken akımı kısıtlayan koruyucu bir rezistanstır.

Şekil 4: Şekil 3’tekinin aynısı, ancak yarı- logaritmiklik karşı karşıya getirilmiştir.

Şekil 5: C kapasitansının bir işlevi olarak exponenti.

Kuram ve değerlendirme

Akımın zamana göre seyri I (t), C kapasitörü, U sabit voltajında bir R rezistansı vasıtasıyla şarj edilirse Kirchhoff kanunlarına göre belirlenir:

Akımın kapasitansa bağımlılığı, rezistans ve voltaj, sistematik olarak değişen parametrelerden elde edilen ölçüm değerlerine göre hesaplanmalıdır.

Şekil 6: Farklı rezistans değerlerinde akımın zamana göre seyri; kapasitans ve voltaj sırasıyla 64 µF ve 9 V değerlerinde sabittir.

(4)

PHYWE

Kapasitörün şarj etme eğrisi

LEP 4.2.02

-01

2. Farklı eğimlere ve farklı başlangıç noktalarına hip düz çizgiler elde edilir. Exponenti R’ye olan bağımlılığı Şekil 6’daki gibi düz çizgilerin log-log’u vasıtasıyla belirlenir.

-1.00 eğimine sahip bir düz çizgi elde edilir, böylece şu sonuca varılır:

Şeki 8’deki düz çizgi -0.99 değerinde bir eğime sahiptir.

3. Şekil 9’daki tüm düz çizgiler aynı eğime sahiptir.

Böylelikle, exponent U voltajından bağımsızdır (Aynı açıklama boyutlara dayanarak da yapılabilir). Düz çizginin eğimi şöyledir:

Şekil 9’da gösterilen ölçüm değerleri için başlangıç akımı değerleri bu durumdaki (Şekil 10) U voltaj değerleri ile doğrudan karşı karıya getirilir.

Eğimli bir düz çizgi

elde edilir.

Yukarıdakilerin hepsi göz önüne alındığında, tüm ölçüm değerleri denklem (1)’i vermektedir.

Şekil 9: Değişik voltajlarda akımın zamana göre seyri (R = 4.4 mehohm, C = 4 µF

4.2.02 LEP Şekil 7: R rezistansının bir işlevi olarak Exponent -01

1. Öncelikle ölçüm değerlerini doğrudan (Şekil 3) ve daha sonra yarı-logaritmik olarak karşı karşıya getirin.

Şekil 3 ve 4’e göre; işlev şu genel formu alır:

Tüm eğriler aynı akım değerlerinde başladığı için C’ye bağımlı değildir.

Exponentin kapasitansa bağımlılığını araştırmak için, Şekil 4’teki düz çizgilerin eğimleri log-log temelli olarak kapasitans ile karşı karşıya getirilir.

Şekil 8: Rezistansın bir işlevi olarak Şekil 6’da gösterilen ölçüm değerlerinin başlangıç akımı

(5)

PHYWE

Kapasitörün şarj etme eğrisi

LEP 4.2.02

-01 Şekil 10: Uygulamalı voltajın bir işlevi olarak başlangıç

akımı (R=4.4 megohm, C= 4 µF) Şekil 11: Şarj etme ve şarj boşaltma eğrilerini kaydeden devre

Not: Şarj boşaltım eğrilerinin de ölçülmesi gerekiyorsa, şekil 11’de gösterilen devre kullanılacaktır.

Yürütülmesi gereken başka bir deney de bilinmeyen rezistansa ve şarj etme işlevine sahip şarj etme ve şarj boşaltma değerlerine göre bilinmeyen kapasitans değerlerinin belirlenmesi, ya da tersi olarak tüm bilinen kapasitans değerlerinde geniş rezistans değerlerinin saptaması olacaktır.

Referanslar

Benzer Belgeler

• Masa üzerlerinde yanan mumlara göre daha temiz, daha güvenli ve daha parlak ışık sunar.. • Sizin ve misafirlerinizin keyif alması için geliştirilmiş

AC güç kablosunu yurtdışı seyahatlerde gerilim dönüştürücüye veya otomobilde kullanmak için enversöre bağlamak, AC adaptöründe ısı birikmesine yol açarak yanıklara

Geri kazanım işlemi esnasında, soğutucu akışkan sistemden buhar halinde alınır ve bir geri kazanım makinesinin gücüyle pompalanır (Şekil-8.4)... Geri kazanım, vakum

Dell Evrensel eşlemesini göstermek için kablosuz fare üzerindeki bağlantı modu ışığı ( ) yanar ve sonra söner.. Kablosuz fare Dell Evrensel Donanım Kilidi

Muhteme- len önümüzdeki otuz yıl içerisinde çok uzun ömürlü pillerin çıkmasıya sorun tümüyle çö- zülecek olsa da bugün için yapabileceklerini- ze göz atalım:.. Pili

Android Wear giyilebilir teknolojilerde kullanılmak üzere tasarlanmış ilk işletim sistemi olarak, Motorola Moto 360 ve LG G Watch ise Google Wear için tasarlanmış ilk

(Şarj derinliği, şarj ve deşarj sı- rasında bir pilin şarj yüzdesindeki değişim olarak ta- nımlanabilir. Örneğin % 80 dolu bir pili % 60 dolulu- ğa inene kadar kullanıp sonra

Bunun için ekip Bolt'un yarışın son iki saniyesindeki yavaşlamasının Thomp- son'a göre 0,5 m/sn 2 daha az olacağı-. nı kabul ederek yeni bir derece