1) Собрать схему, представленную на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема исследования переходных процессов

2) При помощи ВП Functional Generator из палитры приборов NI ELVISmx установить на вход схемы сигнал прямоугольной формы. Опытным путем подобрать значение коэффициента заполнения¹ (Duti Cycle) прямоугольного сигнала таким, чтобы на экране осциллографа наиболее качественно отображались графики заряда и разряда конденсатора.

3) Выполнить Print Screen экрана осциллографа, сохранить изображения.

4) Повторить п.п. 2, для двух резисторов разных номиналов (R1 и R2).

5) Выполнить расчет постоянных времени заряда/разряда конденсатора и времени переходного процесса при различных значениях сопротивления резисторов (R1 и R2):

,

.

6) Результаты расчетов занести в таблицу. Сравнить результаты расчетов с результатами эксперимента.

1.3 Результаты

Задание 1

1) Собрана схема, представленная на рисунке 1

2) Измерена ёмкость выданных конденсаторов, результаты измерений и маркировка конденсаторов внесены в таблицу 2.

Таблица 2 – Маркировка конденсаторов и результаты измерений

Тип	Маркировка	Измеренная ёмкость
C1	M3N3K	4,08 нФ
C2	5 мкФ	3,05 мкФ

Задание 2

1) При помощи ВП Impedance Analyzer проведены измерения полного сопротивления конденсатора , активной составляющей сопротивления , реактивной составляющей и фазы вектора полного сопротивления для двух конденсаторов С1 и С2 при различных частотах входного сигнала.

2) Для каждого измерения из п.п. 1 произведены расчеты значений тангенса угла диэлектрических потерь и емкости конденсатора .

^{Значение тангенса угла диэлектрических потерь находим как отношение} значения активного сопротивления к реактивному:

^,

где: – реактивное сопротивление конденсатора,

– активное сопротивление конденсатора.

Значение расчётного значения ёмкости находим по формуле:

^,

где: ƒ – частота входного сигнала.

3) Результаты измерений сведены в таблицу 3.

Таблица 3 – Результаты измерений

, мкФ*	, мкФ**	, Гц	, кОм	, град	, Ом	, Ом	, мкФ***
0,0043	0,00408	50	785,56	272,26	30970	-784950	0,004055	0,03945
		100	394,04	270,73	5030	-394000	0,004039	0,01277
		200	196,9	270,08	290,98	-196890	0,004042	0,00148
		300	130,5	273,28	7460	-130290	0,004072	0,05726
		500	78,36	271,9	2610	-78320	0,004064	0,03332
		700	55,98	271,31	1280	-55960	0,004063	0,02287
		1000	39,19	270,83	567,37	-39190	0,004061	0,01448
		3000	13,04	269,81	-43,51	-13040	0,004068	0,003337
		5000	7,79	269,32	-91,98	7790	0,004086	0,01181
5	3,05	50	0,66791	283,04	150,74	-650,68	4,892	0,23167
		100	0,3671	285,55	98,41	-353,67	4,5	0,27825
		200	0,20592	289,36	68,26	-194,28	4,096	0,35135
		300	0,14934	293,36	59,2	-137,1	3,87	0,4318
		500	0,1023	298,07	48,13	-90,27	3,526	0,53318
		700	0,08107	301,40	42,24	-69,2	3,286	0,6104
		1000	0,06426	305,08	36,93	-52,59	3,026	0,70222
		3000	0,0345	318,68	25,91	-22,78	2,329	1,1374
		5000	0,02767	326,26	23,01	-15,37	2,071	1,49707

* - номинальное значение емкости. ** - измеренное значение емкости. *** - расчетное значение емкости.

4) По данным таблицы 3 построены графики зависимости:

и ;

и ;

и ;

и .

На рисунках 3, 4 изображены графики зависимостей емкости конденсатора от частоты для двух конденсаторов.

Рисунок 3 – График зависимости ёмкости первого конденсатора от частоты

Рисунок 4 – График зависимости ёмкости второго конденсатора от частоты

На рисунках 5, 6 изображены графики зависимостей тангенса угла диэлектрических потерь от частоты для двух конденсаторов.

Рисунок 5 – График зависимости тангенса угла диэлектрических потерь первого конденсатора от частоты

Рисунок 6 – График зависимости тангенса угла диэлектрических потерь второго конденсатора от частоты

На рисунках 7,8 изображены графики зависимостей полного сопротивления от частоты для двух конденсаторов.

Рисунок 7 – График зависимости полного сопротивления первого конденсатора от частоты

Рисунок 8 – График зависимости полного сопротивления второго конденсатора от частоты

На рисунках 9, 10 изображены графики зависимостей реактивного сопротивления от частоты для двух конденсаторов.

Рисунок 9 – График зависимости реактивного сопротивления первого конденсатора от частоты

Рисунок 10 – График зависимости реактивного сопротивления второго конденсатора от частоты

Задание 3

1) Собрана схема, представленная на рисунке 2.

При помощи NI ELVISmx Functional Generator был задан сигнал прямоугольной формы. В NI ELVISmx Oscilloscope наблюдаем время заряда и разряда конденсатора. Маркировка конденсатора: M4N3K, C=4 нФ.

2) На рисунке 11 изображено показание осциллографа для первого значения сопротивления резистора. Маркировка резистора: М18, R1=180кОм.

Рисунок 11 – График заряда и разряда конденсатора для значения сопротивления первого резистора

На рисунке 12 изображено показание осциллографа для второго значения сопротивления резистора. Маркировка резистора: R2=1 кОм.

Рисунок 12 – График заряда и разряда конденсатора для второго значения сопротивления резистора

3) Результаты измерений времени зарядки/разрядки конденсатора, представлены в таблице 4.

Таблица 4 – Результаты расчётов заряда/разряда конденсатора и времени переходного процесса

Резистор	τ, мкс	Т, мкс
R1	734,4	2203.2
R2	4,08	12,24