Теория метода измерения конденсаторов
Если переменное напряжение приложено к конденсатору, то он все время перезаряжается и в цепи течет переменный ток
где Um амплитуда напряжения, ω - круговая частота.
тогда
где
амплитудное значение тока.
Величина
называется реактивным емкостным
сопротивлением и играет роль сопротивления
участка цепи.
По закону Ома
Откуда
(4)
где
круговая
частота переменного тока.
Порядок выполнения работы
Перед началом работы ознакомиться с рабочей схемой и со схемой включения конденсаторов с помощью тумблеров, расположенных на стенде.
Включить схему в цепь и тумблером установить измеряемый конденсатор и батарею конденсаторов, соединенных последовательно и параллельно.
Реостатом установить рабочее напряжение, контролируя его по вольтметру.
Измерить соответствующий ток по амперметру.
По формуле (4) вычислить емкость отдельных конденсаторов и емкость конденсаторов, соединенных в батарею.
Вычислить энергию по формуле
для
отдельных конденсаторов и батарей.По одной из формул (3), зная энергию конденсаторов определить заряды на конденсаторах.
Полученные данные занести в табл.1.
Заполнить таблицу 2, характеризующих параметры амперметра и вольтметра.
Таблица 1
|
I, (А) |
U, (В) |
C, (Ф) |
C, (мкФ) |
Wэл., (мкДж) |
q, (Кл) |
С1 |
|
|
|
|
|
|
С2 |
|
|
|
|
|
|
С3 |
|
|
|
|
|
|
Спарал. |
|
|
|
|
|
|
Спослед. |
|
|
|
|
|
|
Таблица 2
|
Класс Точности |
Предел измерения |
Измеряемая Величина |
Абсолютная Погрешность |
Относительная погрешность |
Амперметр |
|
|
|
|
|
Вольтметр |
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
Электроемкость уединенного проводника и от чего она зависит.
Единица измерения емкости.
Конденсаторы, виды конденсаторов, электроемкость различных конденсаторов.
Параллельное и последовательное соединение конденсаторов и определение их общей емкости.
Емкостное сопротивление. Закон Ома для цепи, содержащий конденсатор.
Понятие энергии конденсатора.
Литература
Трофимова, Т.И. Курс физики [Текст]: учеб.пособ./Т.И.Трофимова.- М: Академия, 2004.- 560с.
Савельев, И.В. Курс общей физики [Текст]: в 5-ти кн.: учеб.пособ. / И.В. Савельев.- М.: Астрель: АСМ, 2005. кн. 2 Электричество и магнетизм,-336 с.