Lab 1

Vi er interessert i å bruke kretsen for frekvenser f > f c . Bruk
likningen over til å nne en passende verdi av R 1 for frekvenser
rundt f = 10f c .
Kapasitansmåling
Vi bør altså velge en frekvens f > f c . Samtidig vet vi at kondensatorer ved
høye frekvenser begynner å oppføre seg som ledere, og en frekvens f = 10f c
vil kunne tenkes å være litt for høyt. Når dere gjør laboratorieøvingen bør dere
derfor prøve dere frem for å nne en passende frekvens.
Med R 1 og f valgt er dere nå klare for å måle C. Som diskutert ovenfor går
det kun en forsvinnende liten strøm inn i oscilloskopet under disse forholdene,
og i g. 1b kan vi derfor erstatte oscilloskopet med en brutt krets. Dette betyr
at spenningsfallet V 0 avhenger bare av Z 2 , og ved en enkel spenningsdeling som
den gjort tidligere nner vi at:
∣ ∣
|V 0 | ∣∣∣
|V i | = Z 2 ∣∣∣ 1
= √
Z 1 + Z 2 ω2 R1 2C2 + 1
(12)
Bemerkning: Legg merke til at dette uttrykket er litt forskjellig fra det dere tidligere
har funnet: Slik vi har denert parameterene burde vi lagt til (R 1 /R osc +
1) 2 ≈ 1.35 i uttrykket i steden for ettallet i kvadratroten for frekvenser f ≈ 10f c .
Feilen er likevel liten og er neglisjerbar etterhvert som vi setter f større enn f c .
Ved å stokke om på (12) uttrykk nner vi:
√
C = 1 |V i | 2
ωR 1 |V 0 | 2 − 1 (13)
Altså har vi nå funnet en likning som lar oss måle kapasitansen til parallellplatekondensatoren
i kretsen ved hjelp av størrelsene |V i |, |V 0 |, og ω = 2πf. Dette
avslutter forarbeidet: Hvis dere har forstått alle stegene så langt er dere klare
for laboratorieøvingen! Husk å ta med utregningene for fremvisning til stud. ass.
og til bruk når dere skal ha laboratorieøving.
2 På laboratoriet
2.1 Forberedelse
Før dere tar fatt på laboppgaven må dere først fremvise svarene
på forarbeidet til en studass.
Nå skal dere sette opp kretsen vist i g. 1b: Dere skal bruke en motstand,
en AC-signalgenerator med justerbar frekvens, en parallellplatekondensator og
et oscilloskop.
5