מהלך ניסוי תופעות מעבר

מתוך מעבדת מבוא בחשמל
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

1 מטרת הניסוי

  • הכרת תופעות מעבר במעגלים ליניאריים המוזנים ממקור מתח ישר וסינוסי ומכילים את האלמנטים:
רכיב שם לועזי סימון סימון יחידות שם היחידות
קבל Capacitor C F פאראד
משרן/סליל Inductor L - מלשון היינריך לנץ H הנרי, לא על-שמו של היינריך אלא ע"ש ג'וזף הנרי
נגד Resistor R Ω - האות אומגה אוהם

2 ציוד לניסוי

2.1 מיכשור בעמדה

2.2 ציוד מהמחסן

3 מהלך הניסוי

הערה חשובה: שלושת הסעיפים הראשונים מאוד דומים, לכן רצוי לעשות את הסעיפים בסדר הבא:

  1. הסעיף הראשון מעגל RC - מסנן מעביר נמוכים.
  2. הסעיף הרביעי מעגל RLC, אשר שונה לגמריי מן הסעיף הראשון.
  3. הסעיף השלישי מעגל RL, אשר מהווה את ההופכי של הסעיף הראשון ומוסיף עליו את הידע של פעולת המתמטיקה.
  4. הסעיף השני מעגל RC - מסנן מעביר גבוהים אשר אמור להיות זהה לחלוטין מבחינת האופיינים לסעיף ה-RL רק עם קבל במקום סליל.

3.1 מעגל RC - מסנן מעביר נמוכים

איור 1: מעגל RC טורי מסוג LPF עם מקור אות ריבועי
איור 2: תגובת מעבר של LPF
איור 3: מציאת קבוע זמן של LPF בטעינת-קבל
איור 4: מציאת קבוע זמן של LPF בפריקת-הקבל
איור 5: תגובת מעבר של LPF עם נגד נוסף
איור 6: מציאת קבוע זמן של LPF בטעינת-קבל עם נגד במקביל
איור 7: מציאת קבוע זמן של LPF בפריקת-קבל עם נגד במקביל
איור 8: סריקת תדרים ליניארית של מעגל LPF. תדר התחלתי קרוב לאפס, תדר סופי 1kHz, זמן סריקה שנייה, זמן תצוגה 2 שניות.
איור 9: סריקת תדרים ליניארית של מעגל LPF עם מתמטיקה אשר מראה גם את מתח הנגד
איור 10: סריקת תדרים לוגריתמית של מעגל LPF עם מתמטיקה אשר מראה גם את מתח הנגד

3.1.1 מדידת קבוע זמן

  1. חברו את המעגל באיור 1 למחולל.
  2. כוונו את דקאדת הנגדים לערך של 10kΩ ומידדו בעזרת הרמ"ס.
  3. כוונו את דקדת הקבלים לערך של 0.1μF ומידדו בעזרת הרמ"ס.
  4. כוונו את תדירות הגל הריבועי כך שניתן יהיה להבחין היטב בכל תופעת המעבר:
    • קבוע-הזמן של המעגל הוא τ=RC=1mS
    • זמן מחזור T בגודל של פי 10 מקבוע-הזמן יאפשר להבחין בתופעות המעבר.
    • כלומר T=10mS או לחלופין f=100Hz
  5. מידדו את תופעת המעבר במוצא (על הקבל) ביחס למקור (המחולל) בעזרת הסקופ:
    • הציגו את מתח-המקור בערוץ 1
    • הציגו את מתח-המוצא (הקבל) בערוץ 2
  6. מידדו את קבוע הזמן לפי צורת הגל:
    • ליחצו על כפתור Cursors במשקף תנודות.
    • בעזרת גלגלת Cursors כוונו את הצירים האנכיים.
    • בנקודת האפס האנכית לשים את Y1
    • בנקודת המקסימום האנכית לשים את Y2
  7. תתקבל תמונה דומה לאיור 2.
  8. לשמור את התמונה של המתח-המירבי אשר אמור להיות זהה לערך אשר כיוונתם במחולל אותות.
  9. חשבו את המתח של קבוע-זמן אחד, באחת מהדרכים הבאות:
    • לפי טעינת הקבל:
      1. המתח לאחר קבוע-זמן אחד הוא [math]\,\!V_C(t) = V\left(1 - e^{-t/\tau}\right)=V\left(1 - e^{-1}\right)\approx 0.632\cdot V[/math]
      2. הזיזו בעזרת גלגלת Cursors את Y2 לערך זה.
      3. הזיזו את סַמָּן X1 לתחילת העלייה.
      4. הזיזו את סַמָּן X2 לנקודת החיתוך עם Y2.
      5. תתקבל תמונה דומה לאיור 3.
      6. רישמו את קבוע הזמן: τ=ΔX
    • לפי פריקת הקבל:
      1. המתח לאחר קבוע זמן אחד הוא [math]V_C(t)=V_{C}(0) e^{-\frac{t}{\tau}}=V e^{-1}\approx 0.368\cdot V[/math]
      2. הזיזו בעזרת גלגלת Cursors את Y2 לערך זה.
      3. הזיזו את סַמָּן X1 לתחילת הירידה.
      4. הזיזו את סַמָּן X2 לנקודת החיתוך עם Y2.
      5. תתקבל תמונה דומה לאיור 4.
      6. רישמו את קבוע הזמן: τ=ΔX
  10. לשמור את התמונה.
מדד ערך רצוי ערך מצוי
נגד 10kΩ
קבל 0.1μF
מתח-מקור בין 1V ל-5V
תדר-מקור 100Hz
מתח לאחר קבוע-זמן אחד 1τ 63.2%·VIN

או

36.8%·VIN

הפרש הזמנים בין תחילת הגל-הריבועי והמתח של 1τ ΔX=τ

3.1.2 מדידת קבוע זמן נוסף

  1. חברו נגד נוסף (דקאדה) של 10KΩ במקביל אל הקבל אשר באיור 1.
  2. מידדו את קבוע הזמן החדש ואת מתח הקבל במצב היציב (כאשר מסתיימת תופעת המעבר) בהתאם לסעיף הקודם.
  3. הפעם נקבל אופיינים דומים לאיורים הבאים:
    • מתח מירבי בדומה לאיור 5, רואים שהמתח ירד פי 2 כיוון שיש מחלק מתח בין שני הנגדים השווים.
    • עבור מדידת קבוע-הזמן, שוב יש שתי דרכים ומספיק לבחור אחת מהן:
      1. טעינת הקבל בדומה לאיור 6.
      2. פריקת הקבל בדומה לאיור 7.
  4. לשמור את התמונות.
מדד ערך רצוי ערך מצוי
נגד במקביל לקבל 10kΩ
מתח לאחר קבוע-זמן אחד 1τ 63.2%·VIN

או

36.8%·VIN

הפרש הזמנים בין תחילת הגל-הריבועי והמתח של 1τ ΔX=τ

3.1.3 מדידת קבוע זמן בציר התדר

  1. נתקו את הנגד הנוסף, כך שהמעגל ייראה בדיוק כמו באיור 1.
  2. הפעילו סריקת התדרים במחולל אותות:
    • חשוב מאוד! לעבור לגל סינוסי, אחרת אם תישארו על גל-ריבועי - תקבלו צורת גל מעוותת במתמטיקה.
    • סריקה ליניארית (או לוגריתמית).
    • תדר התחלתי 0 הרץ, המחולל ייקפוץ ויכוון אוטומטית את התדר ל-1μHz שזהו התדר המינימלי שלו (1 הרץ בלוגריתמי).
    • תדר סופי של 1kHz (בלוגריתמי 10kHz).
    • זמן סריקה שנייה אחת.
  3. סנכרנו את המחולל אותות עם המשקף תנודות כדי שהתמונה תתייצב על המסך.
  4. כוונו את הסמן Y1 לנקודת האפס של הציר האנכי כפי שרואים באיור 8 או באיור 9.
  5. כוונו את הסמן X1 לתחילת הסריקה על מסך המשקף תנודות כפי שרואים באיור 8 או באיור 9.
מדד ערך רצוי ערך מצוי
סריקת-תדרים ליניארית

או

לוגריתמית

תדר סריקה התחלתי 1μHz (בליניארי)

או

1Hz (בלוגריתמי)

תדר סריקה סופי 1kHz (ליניארי)

או

10kHz (לוגריתמי)

זמן סריקה שנייה אחת

עכשיו יש שתי דרכים למצוא את תדר-הברך:

3.1.3.1 מציאת קבוע-זמן באמצעות חישוב

  1. כוונו את הסמן Y2 לנקודת מחצית ההספק שהיא המתח המירבי חלקי שורש 2.
  2. כוונו את הסמן X2 לנקודת החיתוך עם Y2.
  3. תתקבל תמונה בדומה לאיור 8.
  4. לשמור את התמונה.
מדד ערך רצוי ערך מצוי
מתח-מירבי 1÷5V
מתח-ברך VIN / √2
מיקום תדר-ברך בציר הזמן ΔX
תדר-הברך fc בהתאם לסעיף שליפת תדר המחולל

(או בהתאם להערות בסוף סעיף זה)

קבוע-הזמן [math]\tau=\frac{1}{2\pi f_C}[/math]

3.1.3.2 מציאת קבוע-זמן באמצעות חיתוך גרפים

  1. לחצו על כפתור Math.
  2. לחצו על הכפתור הרך Operator וסמנו פעולת מינוס.
  3. וודאו שהמקור הראשון (Source 1) מכוון על ערוץ 1 - הכניסה.
  4. וודאו שהמקור השני (Source 2) מכוון על ערוץ 2 - המוצא (הקבל במקרה של LPF).
  5. ובתצוגה נראה גרף וורוד המייצג את ההפרש בין הכניסה והמוצא, כלומר הגרף הוורוד מייצג את מתח הנגד (במקרה של LPF) כפי שרואים באיור 9 של הסריקה הליניארית או באיור 10 של הסריקה הלוגריתמית.
  6. כוונו את הסמן Y2 לנקודת ההצטלבות בין מתח-הנגד ומתח-הקבל שזוהי למעשה נקודת מחצית ההספק שהיא המתח המירבי חלקי שורש 2.
  7. כוונו את הסמן X2 לנקודת החיתוך עם Y2 שזוהי הנקודה המצביעה על תדר-הברך.
  8. לשמור את התמונה.
מדד ערך רצוי ערך מצוי
גל צהוב כניסה - מתח-מקור
גל ירוק קבל/נגד - לסמן את הנכון
גל וורוד קבל/נגד - לסמן את הנכון
מיקום בשניות של נקודת החיתוך ΔX
תדר-הברך fc בהתאם לסעיף שליפת תדר המחולל

(או בהתאם להערות כאן מתחת לטבלה)

קבוע-הזמן [math]\tau=\frac{1}{2\pi f_C}[/math]

הערות

  1. בסריקה ליניארית (0 הרץ עד 1 קילוהרץ למשך שנייה אחת) הערך של ΔX מייצג את תדר-הברך (fC) בהרצים (למרות שיש יחידות זמן).
  2. בסריקה לוגריתמית (1 הרץ עד 10 קילוהרץ למשך שנייה אחת) הערך של 10,000 בחזקת ΔX מייצג את תדר-הברך (fC) בהרצים.

3.1.4 דרישות בדו"ח המסכם

  1. שרטטו את צורת המתח על פני הקבל ועל פני הנגד לפי המחושב ולפי המדידה.
  2. שרטטו את תגובת התדר (אמפליטודה בלבד) ומיצאו מהם קבועי-הזמן של המעגל.
  3. השוו בין שלושת הערכים שקבלתם לקבוע הזמן:
    • מתגובה למדרגה.
    • מתגובה לתדר.
    • וממכפלת RC (חישוב תיאורטי).
SignHere.png


3.2 מעגל RC - מסנן מעביר גבוהים

איור 11: מעגל RC טורי מסוג HPF עם מקור אות ריבועי
איור 12: מתח מירבי במעגל HPF
איור 13: מדידת קבוע זמן של HPF בפריקת הקבל
איור 14: מדידת קבוע זמן של HPF בטעינת הקבל
איור 15: מדידת קבוע זמן של HPF בפריקת קבל עם נגד במקביל
איור 16: מדידת קבוע זמן של HPF בטעינת קבל עם נגד במקביל
איור 17: מדידת קבוע זמן במעגל HPF באמצעות סריקת תדרים. תדר התחלתי קרוב לאפס, תדר סופי 1kHz, זמן סריקה שנייה, זמן תצוגה 2 שניות.
איור 18: מדידת קבוע-זמן במעגל HPF באמצעות סריקת תדרים ליניארית עם מתמטיקה אשר מייצגת את מתח הקבל
איור 19: מדידת קבוע-זמן במעגל HPF באמצעות סריקת תדרים לוגריתמית עם מתמטיקה אשר מייצגת את מתח הקבל

הערה חשובה: סעיף זה זהה מבחינת הטבלאות לסעיף הקודם, לכן יש להשתמש בהן שוב.

  1. הרכיבו את המעגל באיור 11, כלומר בסך-הכל להפוך את מיקום הנגד והקבל כך שהפעם הנגד יהיה במוצא.
  2. נא לשים לב שאם הקבל בכניסה זה אומר שהמעגל חוסם DC (תדר אפס) ולכן זה חייב להיות מעגל HPF כיוון שהוא חוסם תדרים נמוכים.
  3. חיזרו על הסעיף הקודם כאשר הפעם מתח המוצא הוא המתח על הנגד:
    • מדידת המתח המירבי אמורה להיות דומה לאיור 12.
    • מדידת קבוע-הזמן בעת פריקת הקבל כפי שרואים באיור 13.
    • מדידת קבוע-הזמן בעת טעינת הקבל כפי שרואים באיור 14.
    • מדידת קבוע-הזמן בעת פריקת קבל במקביל לנגד נוסף בדומה לאיור 15.
    • מדידת קבוע-הזמן בעת טעינת קבל במקביל לנגד נוסף בדומה לאיור 16.
    • מדידת קבוע-הזמן באמצעות סריקת תדרים במחולל אותות כפי שרואים באיור 17.
    • מדידת קבוע-הזמן באמצעות סריקת תדרים ליניארית, יחד עם מתמטיקה אשר מאפשרת לראות את מתח-הקבל ביחד עם מתח-המוצא על הנגד, כפי שרואים באיור 18.
    • מדידת קבוע-הזמן באמצעות סריקת תדרים לוגריתמית, יחד עם מתמטיקה אשר מאפשרת לראות את מתח-הקבל ביחד עם מתח-המוצא על הנגד, כפי שרואים באיור 19.

3.2.1 דרישות בדו"ח המסכם

כמו בסעיף הקודם.

SignHere.png


3.3 מעגל RL

איור 20: מעגל RL טורי עם נגד 10KΩ ומשרן 10H
איור 21: מציאת מתח-מירבי במעגל RL טורי בעת פריקה, יש להתייחס רק לפרמטר ΔY המייצג את המתח-המירבי
איור 22: שליפת קבוע-הזמן מתגובת מעגל RL טורי בעת פריקת הסליל
איור 23: מציאת מתח-מירבי במעגל RL טורי בעת טעינה, יש להתייחס רק לפרמטר ΔY המייצג את המתח-המירבי
איור 24: שליפת קבוע-הזמן מתגובת מעגל RL טורי בעת טעינת הסליל
איור 25: סריקת תדרים ליניארית של מעגל RL טורי, עם זמן-סריקה של שנייה בטווח תדרים של בין 0 הרץ ל-1kHz
איור 26: סריקת תדרים לוגריתמית של מעגל RL טורי, עם זמן-סריקה של שנייה בטווח תדרים של בין 1 הרץ ל-10kHz

הערה חשובה: סעיף זה זהה מבחינת הטבלאות לסעיף הראשון, לכן יש להשתמש בהן שוב. את הסעיף של נגד במקביל - לא צריך בסעיף זה.

  1. חברו מעגל RL טורי (איור 20) למחולל (גל-ריבועי) כאשר L=10H, R=10KΩ.
    • את ערוץ X (הצהוב) חברו לכניסה - מקור-המתח (המחולל).
    • את ערוץ Y (הירוק) חברו למוצא - המשרן.
  2. כוונו את המחולל אותות לגל-ריבועי עם זמן מחזור T של 10 פעמים קבוע-הזמן (טאו), כלומר ל-10 מילי-שניות.
  3. הפעילו את המתמטיקה באמצעות לחיצה על כפתור Math כדי לראות את ההפרש בין מתח-המקור ומתח-המוצא, כלומר את מתח-הנגד.
  4. יש לשמור את צורת המתחים על מסך המשקף תנודות של כל אחד מרכיבי המעגל.
  5. מידדו את קבוע-הזמן לפי צורת הגלים כפי שעשיתם בסעיפים הקודמים, להלן תקציר ההוראות, לבחור רק אחת מן הדרכים:
    • דרך ראשונה:
      1. באמצעות לחיצה על מקש Cursors ניתן להציג סמנים אשר ימדדו את טווח המתחים המירבי של הסליל (הגרף הירוק) כפי שרואים באיור 21.
      2. הורידו את הסמן של Y2 למיקום 63.2% בכדי למצוא את קבוע הזמן, והזיז את סמן X2 לנקודת החיתוך עם Y2, כך תמצאו את קבוע-הזמן טאו כפי שרואים באיור 22.
    • דרך שנייה:
      1. באמצעות לחיצה על מקש Cursors ניתן להציג סמנים אשר ימדדו את טווח המתחים המירבי של הסליל (הגרף הירוק) כפי שרואים באיור 23.
      2. הורידו את הסמן של Y2 למיקום 36.8% בכדי למצוא את קבוע הזמן, והזיז את סמן X2 לנקודת החיתוך עם Y2, כך תמצאו את קבוע-הזמן טאו כפי שרואים באיור 24.
  6. מידדו את תגובת התדר (אמפליטודה בלבד) של הסליל והנגד (כניסה סינוסית):
    • בדיוק כפי שנעשה בסעיפים הקודמים, הפעילו את המחולל אותות על סריקת-תדרים.
    • בסריקה ליניארית מקבלים תמונה דומה לאיור 25.
    • בסריקה לוגריתמית מקבלים תמונה דומה לאיור 26.

3.3.1 דרישות בדו"ח המסכם

כמו בסעיף הקודם אך על הסליל והנגד.

SignHere.png


3.4 מעגל RLC

איור 27: מעגל RLC מקבילי
איור 28: תגובה לגל-ריבועי עבור נגד 1kΩ
איור 29: תגובה לגל-ריבועי עבור נגד 5kΩ
איור 30: תגובה לגל-ריבועי עבור נגד 20kΩ עם סימון התנודה הראשונה
איור 31: תגובה לגל-ריבועי עבור נגד 20kΩ עם סימון התנודה השנייה
איור 32: תגובה לגל-ריבועי עבור נגד 100kΩ עם סימון התנודה הראשונה
איור 33: תגובה לגל-ריבועי עבור נגד 100kΩ עם סימון התנודה הראשונה בהגדלה
איור 34: תגובה לגל-ריבועי עבור נגד 100kΩ עם סימון התנודה השנייה
איור 35: תגובה לגל-ריבועי עבור נגד 100kΩ עם סימון התנודה השנייה בהגדלה
איור 36: סריקת תדרים לוגריתמית עם נגד 1kΩ, טווח סריקה בין 1Hz ל-10kHz למשך זמן של שנייה אחת
איור 37: סריקת תדרים לוגריתמית עם נגד 5kΩ, טווח סריקה בין 1Hz ל-10kHz למשך זמן של שנייה אחת
איור 38: סריקת תדרים לוגריתמית עם נגד 20kΩ, טווח סריקה בין 1Hz ל-10kHz למשך זמן של שנייה אחת
איור 39: סריקת תדרים לוגריתמית עם נגד 100kΩ, טווח סריקה בין 1Hz ל-10kHz למשך זמן של שנייה אחת
איור 40: סריקת תדרים ליניארית עם נגד 100kΩ וסימון f0, טווח סריקה בין 1000Hz ל-2000Hz למשך זמן של שנייה אחת.
איור 41: סריקת תדרים ליניארית עם נגד 100kΩ וסימון f1, טווח סריקה בין 1000Hz ל-2000Hz למשך זמן של שנייה אחת.
איור 42: סריקת תדרים ליניארית עם נגד 100kΩ וסימון f2, טווח סריקה בין 1000Hz ל-2000Hz למשך זמן של שנייה אחת.

המעגל לחלק זה של הניסוי יהיה מסנן מעביר נמוכים כפי שרואים באיור 27.

3.4.1 חישוב נגדים עבור ארבעת מצבי הריסון

  1. חברו את המסנן למחולל אותות כמתואר באיור 27:
  2. חשבו את R בהתאם לערכים באיור 27 ובטבלה מטה - ארבעה ערכים שונים.
איורים מהמשקף תנודות
מצב ריסון נוסחת R R מחושב R מדוד ברמ"ס איור בציר הזמן איור לדוגמא (t) איור בציר התדר איור לדוגמא (f)
ריסון יתר [math]0.1\sqrt{\frac{L}{C}}[/math] איור 28 איור 36
ריסון קריטי [math]\frac{1}{2}\sqrt{\frac{L}{C}}[/math] איור 29 איור 37
ריסון חסר [math]2\sqrt{\frac{L}{C}}[/math] איור 30

איור 31

איור 38
ריסון חסר הפסדים

(בפועל: זהו גם ריסון חסר)

[math]10\sqrt{\frac{L}{C}}[/math] איור 32

איור 33

איור 34

איור 35

איור 39

f0 - איור 40

f1 - איור 41

f2 - איור 42

3.4.2 שליפת מאפיינים בציר-התדר ובציר הזמן

3.4.2.1 ציר-הזמן

  1. קיבעו את הנתונים במחולל אותות:
    • גל-ריבועי.
    • התדירות צריכה להיות נמוכה במידה מספקת כך שתופעת המעבר תראה היטב, לכן קיבעו את התדר על 100Hz או זמן-מחזור של 10ms
  2. בידקו אם המתח במצב המתמיד ביציאת המסנן שווה למתח הכניסה המתאים.
  3. שימרו את התמונות עבור ארבעת הנגדים (וארבעת מצבי הריסון) ללא צורך בחישובים.
  4. עבור הערך הכי גדול של R מידדו את קבועי המעגל בציר-הזמן בהתאם לטבלה מטה:
    • מקדם-ריסון או מקדם-דעיכה α
    • גורם הטיב Q
    • התדירות הטבעית של המערכת ω0
    • שימרו את התמונות.
מדידות בציר-הזמן
מדד ערך רצוי ערך מצוי
מתח מקור בין 1 ל-5 וולט
תדר מקור 100Hz
ערוץ כניסה צהוב/ירוק - לסמן את המתאים
ערוץ מוצא ירוק/צהוב - לסמן את המתאים
זמן ראשון עבור נגד מירבי

איור 32 ואיור 33

ΔX=t1
מתח ראשון עבור נגד מירבי

איור 32 ואיור 33

ΔY=V1
זמן שני עבור נגד מירבי

(ערך גדול יותר מהראשון)

איור 34 ואיור 35

ΔX=t2
מתח שני עבור נגד מירבי

(ערך נמוך יותר מהראשון)

איור 34 ואיור 35

ΔY=V2
מתח במצב המתמיד עבור נגד מירבי

הגל הצהוב באיור 32 עד איור 35

ΔY=V0
מקדם ריסון α מדוד

לשים לב! Vn-V0 זהו
ההפרש בין גובה השיא והמצב המתמיד.

[math]\alpha=\frac{ln\left(\frac{V_2-V_0}{V_1-V_0}\right)}{-(t_2-t_1)}[/math]

(לפיתוח הנוסחא ראו נספח)

מקדם ריסון α תיאורטי

[math]\alpha=\frac{1}{2RC}[/math]

תדר התנודות

[math]f_d=\frac{1}{T_d}=\frac{1}{t_2-t_1}[/math]

תדר-זוויתי של התנודות

[math]\omega_d=2\pi\cdot f_d[/math]

תדירות טבעית מדודה

(להשתמש ב-α מדוד)

[math]\omega_0=\sqrt{\omega_d^2+\alpha^2}[/math]

תדירות טבעית תאורטית

[math]\omega_0=\frac{1}{\sqrt{LC}}[/math]

גורם טיב מדוד

(להשתמש בערכים מדודים)

[math]Q=\frac{\omega}{2\alpha}[/math]

גורם טיב תיאורטי

(להשתמש בערכים תיאורטיים)

[math]Q=\frac{\omega}{2\alpha}[/math]

3.4.2.2 ציר-התדר

  1. כוונו את המחולל אותות למאפיינים הבאים:
    • סריקת תדרים.
    • הזינו את המעגל באות סינוסי.
  2. בידקו שרואים בתדרים הנמוכים את מתח-הכניסה אך בתדר גבוה מתח-המוצא מונחת.
  3. הציגו גרף (שימרו את התמונות) עבור כל אחד מארבעת ערכי הנגדים ללא צורך בחישובים.
  4. במקרה של הנגד הכי גדול מידדו את קבועי המעגל בציר-התדר בהתאם לטבלה מטה:
    • תדרים לחישוב רוחב חצי מקסימום:
      1. תדר f1 אשר נמצא בצד-שמאל של ערך המתח המירבי חלקי שורש 2, כפי שרואים באיור 41
      2. תדר f2 אשר נמצא בצד-ימין של ערך המתח המירבי חלקי שורש 2, כפי שרואים באיור 42
      3. תדר f0 אשר נמצא בערך המתח המירבי של סריקת התדרים, כפי שרואים באיור 40
    • מקדם-ריסון או מקדם-דעיכה α
    • גורם הטיב Q
    • התדירות הטבעית של המערכת ω0
מדידות בציר-התדר
מדד ערך רצוי ערך מצוי
מתח מקור בין 1 ל-5 וולט
זמן סריקה שנייה אחת
תדר סריקה התחלתי 1000Hz
תדר סריקה סופי 2000Hz
סוג סריקה ליניארית
מתח מירבי (שיא) - VPEAK

כמו באיור 40

Q·VIN
זמן של מתח מירבי במילי-שניות

כמו באיור 40

ΔX=td [ms]
תדר תהודה דועך fd=1000+td
תדר תהודה זוויתי דועך ωd=2πfd
תדר תהודה זוויתי

[math]\omega_0=\sqrt{\omega_d^2+2\alpha^2}[/math]

מתח מחצית-הספק VPEAK / √2
זמן ראשון של מחצית-הספק במילי-שניות

כמו באיור 41

ΔX=t1 [ms]
תדר ראשון של מחצית-הספק f1=1000+t1
זמן שני של מחצית-הספק במילי-שניות

כמו באיור 42

ΔX=t2 [ms]
תדר שני של מחצית-הספק f2=1000+t2
רוחב הפס Δf=f2-f1
רוחב פס זוויתי Δω=2πΔf
מקדם ריסון α

[math]\alpha=\frac{\Delta \omega}{2}=\frac{2\pi\Delta f}{2}=\pi\Delta f[/math]

גורם טיב

[math]Q=\frac{\omega_0}{\Delta\omega}=\frac{f_0}{\Delta f}[/math]

SignHere.png


3.4.3 דרישות בדו"ח המסכם

  1. צרפו את העתקי מתח המוצא עבור כל אחד מארבעת הנגדים שבחנתם.
  2. סכמו את השפעת R על התגובה למדרגה של מעגל זה.
  3. שרטטו את התגובות לתדר (אמפליטודה בלבד) עבור ארבעת המקרים.
  4. השוו בין הקבועים שקיבלתם מהתגובה למדרגה, מהתגובה לתדר ומהחישוב התיאורטי.