Kondansatör değerini zamanla kestir

Neler öğreneceğiz?

Değeri okunamayan düşük gerilim kondansatörünü dolum zamanından yaklaşık tahmin et. 63,2% noktası ile RC bağıntısını kullan.
Bu atölyede yalnız sonuca değil, tahmininin neden doğru veya yanlış çıktığına da bak. Bir deney günlüğünde giriş, beklenen sonuç, gözlenen sonuç ve düzeltme olmak üzere dört sütun aç.
Python kodu ölçüm/algoritma modelidir; GPIO pinlerine veya motora komut göndermez. Animasyon ise konuyu gösteren ayrı ve ideal bir modeldir.

Öğrenme hedefleri

1. Deney için değeri bilinen 100 µF kondansatör seç; yazısını kapatıp ölçümle tahmin yap.
2. Ölçü aletinin gecikmesi tahmini hangi yönde etkileyebilir?

Malzeme listesi

1. Akım sınırlamalı 3–5 V eğitim kaynağı
2. Breadboard ve jumper
3. DC multimetre
4. 10 kΩ direnç
5. 100 µF en az 10 V kondansatör
6. Yeterli zaman çözünürlüklü ölçüm kaydı
7. Hesap modelini çalıştırmak için Python 3 bilgisayar

Bağlantı tablosu

Adım adım yapalım

1. Deney için değeri bilinen 100 µF kondansatör seç; yazısını kapatıp ölçümle tahmin yap.
2. Kaynak bağlı değilken malzemeleri tabloya göre yerleştir; her kablonun iki ucunu kalemle işaretle.
3. Ölçü aletini DC volt konumuna al. Siyah probu ortak GND’de tut; ölçüm noktalarını sırayla kontrol et.
4. 10 kΩ ile 3,16 V’a ulaşma zamanı 0,94 s ölçülürse yaklaşık 94 µF sonucu çıkar.
5. Ölçülen değerleri model koduna yazıp ideal hesapla karşılaştır. Sapmayı yalnız “yanlış” diye işaretlemek yerine tolerans, bağlantı ve ölçü aleti yükünü ayrı değerlendir.
6. Bir değişkeni değiştir, yeni sonucu önce tahmin et; deney günlüğüne ilk ve ikinci koşulu birlikte yaz.

Kod · Python 3 · deney modeli

r=10000;t63=.94
c=t63/r
print("Tahmin µF",round(c*1e6,1))
print("100 µF sapması %",round((c/100e-6-1)*100,1))

Kod nasıl çalışır?

τ noktasında Vc/Vs=1−e⁻¹. Elle kronometre ve yavaş multimetre kısa zamanlarda güvenilir sonuç vermeyebilir; daha büyük R ile süreyi uzatmak gerekir.

Beklenen sonuç

Python modelinin çalıştırılan çıktısı (fiziksel ölçüm değildir):
Tahmin µF 94.0
100 µF sapması % -6.0

Sıra sende

Ölçü aletinin gecikmesi tahmini hangi yönde etkileyebilir?

Güvenli atölye

Bu çalışma düşük gerilimli eğitim içindir. Donanımı enerji kapalıyken, bir yetişkinle kur. Şebeke elektriği kullanma. Kodun derlenmesi fiziksel devrenin test edildiği anlamına gelmez.

Çalışmıyorsa kontrol et

1. Sonucu alamıyorsan programın ilk satırından başlayıp girdileri tek tek kontrol et.
2. Donanım varsa enerjiyi ayır; GND, sinyal uçları ve parça yönlerini bağlantı tablosundan doğrula.
3. Aynı anda yalnız bir şeyi değiştir; değişiklik öncesi ve sonrası sonucu günlüğe yaz.

Kontrol noktaları

1. Başlamadan önce: gerekli malzemeleri say ve giriş değerlerini deney günlüğüne yaz.
2. Kurulumdan sonra: her bağlantıyı aşağıdaki tabloyla karşılaştır; yazılım projesinde giriş listesini kontrol et.
3. Testten sonra: beklenen sonucu kendi çıktınla karşılaştır. Fark varsa ilk farklı adımı bul.

Kaynakların kullanımı

Kaynak, ilgili kavramı öğrenmek ve karşılaştırmak içindir. Türkçe görev, örnek kod ve görseller bu atölye için özgün hazırlanmıştır; kaynak makalenin çevirisi veya kopyası değildir.