Školní experimentální systém ISES

Internetové Školní Experimentální Studio

E36 - Derivační RC člen

Cíl

Ukázat závislost chování RC členu na frekvenci zdroje napětí a jeho využití jako integračního prvku (tedy prvku, na jehož výstupu je derivace vstupního signálu).

Pomůcky

  • modul voltmetr
  • kondenzátor o kapacitě 400 mF
  • rezistor o odporu 1 kW

Provedení

V programu nastavíme celkový čas měření a vzorkovací frekvenci v závislosti na variantě experimentu (viz dále).
Oživíme kanál A, ke kterému připojíme modul voltmetr, a výstupní kanál E, na kterém nastavíme obdélníkové pulsy napětí s parametry: počet period 4, hladina 0 V, amplituda 2.5 V.
Zobrazení upravíme tak, že do prvního grafu budeme zaznamenávat časovou závislost napětí na kondenzátoru (kanál A), do druhého pak průběh napětí na zdroji (kanál E). Voltmetr nastavíme na rozsah 10 V s nulou uprostřed.
Schema zapojení je na následujícím obrázku. Kondenzátor s rezistorem v sérii připojíme ke zdroji (kanálu E). Napětí na rezistoru měříme voltmetrem.
PopisObrázekStažení naměřeného experimentu
celkový čas měření 1 s,
vzorkovací frekvence 1000 Hz,
frekvence zdroje je tedy f = 10 fc (4)
celkový čas měření 10 s,
vzorkovací frekvence 100 Hz,
frekvence zdroje je tedy f = fc (0.4)
celkový čas měření 100 s,
vzorkovací frekvence 10 Hz,
frekvence zdroje je tedy f = 0.1 fc (0.04)

Vysvětlení

Poměr napětí na kondenzátoru a celkového napětí na obou prvcích v obvodu je dán vztahem
P = 1/ Ö(1 + 1/w2R2C2)
Cut-off frekvence fc je určena poměrem P = 1/Ö 2, odtud fc = 1/2pRC .
Webmaster: Jiří Ryzner, poslední aktualizace: 21.7.2014