3.5. RC-ahel

Korrutist R·C nimetatakse RC-ahela ajateguriks. Ajategur näitab kondensaatori laadumise või tühjenemise kiirust. Mugav on see, et ajategur sõltub nii kondensaatori mahtuvusest kui takisti takistusest. Sobiva ajateguri saamiseks võib muuta ükskõik kumba – kondensaatorit või takistit. Seepärast on palju variante iga nõutud ajateguri saavutamiseks.

Videoloengus käsitletakse RC-ahela ajategurit, kuidas ajategurit praktiliselt mõõta ja kuidas ajateguri kaudu kondensaatori mahtuvust määrata.

Praktilise töö jaoks vajad järgmisi vahendeid:

  • vooluallikas
  • makettplaat
  • multimeeter
  • kell
  • takistid
  • elektrolüütkondensaatorid

Kolmandate osapoolte sisu nägemiseks palun nõustu küpsistega.

https://youtu.be/E2AcP4kqsvc

motle.png Mõtle kaasa!

Videos ajal 05:00 – 06:00 mõõdame pinget kondensaatoril. Kui suur on maksimaalne ja minimaalne voolutugevus läbi takisti?

Voolutugevus läbi takisti on kõige suurem hetkel, kui kondensaatori pinge on null, e. esimesel hetkel peale lülitamist. Siis on pingelang takistil võrdne vooluallika pingega.

Voolutugevuse saame Ohmi seadusest: I = U/R = 6,3V/47000Ω = 0,000134A = 0,13mA.

Voolutugevus on kõige madalam siis, kui kondensaatori pinge on kõige kõrgem: 5,9V.

Takistile jääb 6,3V-5,9V=0,4V. Voolutugevus on I = U/R = 0,4V/47000Ω = 0,0000085A = 8,5µA.

motle.png Mõtle kaasa!

RC-ahel koosneb kondensaatorist mahtuvusega 120nF ja takistist takistusega 15kΩ.

  1. Kui suur on ajategur?
  2. Kui suur on vooluallika pinge, kui see RC-ahel laadub 1800µs jooksul pingeni 12,6V?
  3. Kui vahetada ainult takisti, siis millise takistiga oleks ajategur kaks korda suurem?
  4. Kui vahetada ainult kondensaator, siis millise kondensaatoriga oleks ajategur kaks korda väiksem?
  5. Missugune on ajategur, kui teha mõlemad vahetused?

  1. Kui suur on ajategur? 
    τ = R·C = 0,00000012F · 15000Ω = 0,0018s = 1,8ms.
  2. Kui suur on vooluallika pinge, kui see RC-ahel laadub 1800µs jooksul pingeni 12,6V? 
    Kui 0,63 · U = 12,6V, siis U = 12,6V/0,63 = 20V.
  3. Kui vahetada ainult takisti, siis millise takistiga oleks ajategur kaks korda suurem? 
    2 korda suurem takistus, 30kΩ.
  4. Kui vahetada ainult kondensaator, siis millise kondensaatoriga oleks ajategur kaks korda väiksem? 
    2 korda väiksem mahtuvus, 60nF.
  5. Missugune on ajategur, kui teha mõlemad vahetused? 
    Jääb samaks: τ = R·C = 0,00000006F · 30000Ω = 0,0018s = 1,8ms.

Eelmine
Järgmine
Accept Cookies