Порядок выполнения работы

Задание 1. Определение баллистической постоянной с помощью эталонного конденсатора.

1.Получить допуск у преподавателя и приступить к измерениям.

2.Замкнуть ключ К₁, ключ К₂ установить в положение 1.

3.Потенциометром установить заданное преподавателем напряжение U.

4.Перевести ключ К₂ в положение 2 и определить по шкале гальванометра величину отклонения n светового луча.

Повторить измерения три раза.

5.Найти среднее значение отклонения луча:

n_ср = (n₁ + n₂ + n₃)/3.

6.Определить баллистическую постоянную:

A = C_э∙U/n_ср,

где C_э —емкость заданного преподавателем эталонного конденсатора.

Задание 2. Определение неизвестной емкости конденсатора.

1. Включить ключ К₁, ключ К₂ установить в положение 1.

2. Потенциометром установить заданное преподавателем напряжение U.

3. Перевести ключ К₂ в положение 2 и определить величину отклонения n светового луча. Повторить измерения три раза.

4. Найти среднее значение отклонения «зайчика»:

n_ср = (n₁ + n₂ + n₃)/3

5. Определить емкость конденсатора по формуле:

C_экспер = An_ср /U,

где U — напряжение, до которого заряжен конденсатор.

6. Вычислить относительную погрешность измерения емкости:

С = U + n/n_ср ,

где U — относительная погрешность определения напряжения; n — половина цены деления шкалы гальванометра.

7. Вычислить абсолютную погрешность измерения емкости:

С = C С .

Записать результат в виде: C₁ = C_экспер ± С

Повторить измерения пп.1─7 для другого конденсатора.

Записать результат в виде: C ₂= C_экспер ± С

Задание 3. Определение емкости последовательно соединенных конденсаторов.

Соединить конденсаторы, емкости которых были определены в задании 2, последовательно.

1. Включить ключ К₁, ключ К₂ установить в положение 1.

2. Потенциометром установить заданное преподавателем напряжение U.

3. Перевести ключ К₂ в положение 2 и определить величину отклонения n светового луча. Повторить измерения три раза.

4. Найти среднее значение отклонения луча:

n_ср = (n₁ + n₂ + n₃)/3.

5. Определить емкость конденсатора

C_экспер = An_ср /U ,

где U — напряжение, до которого заряжен конденсатор.

6. Вычислить относительную погрешность измерения емкости:

С = U + n/n_ср,

где U — относительная погрешность определения напряжения. n — половина цены деления шкалы гальванометра.

7. Вычислить абсолютную погрешность измерения емкости:

С = C С .

Записать результат в виде: C_посл. = C_экспер ± С

8. Рассчитать теоретическое значение емкости

,

и сравнить ее с записанным в п.7 результатом.

Задание 4. Определение емкости параллельно соединенных конденсаторов.

Соединить конденсаторы, емкости которых были определены в задании 2, параллельно.

1. Включить ключ К₁, ключ К₂ установить в положение 1.

2. Потенциометром установить заданное преподавателем напряжение U.

3. Перевести ключ К₂ в положение 2 и определить величину отклонения n светового луча. Повторить измерения три раза.

4. Найти среднее значение отклонения луча:

n_ср = (n₁ + n₂ + n₃)/3.

5. Определить емкость конденсатора

C_экспер = An_ср /U ,

где U — напряжение, до которого заряжен конденсатор.

6. Вычислить относительную погрешность измерения емкости:

С = U + n/n_ср,

где U — относительная погрешность определения напряжения. n — половина цены деления шкалы гальванометра.

7. Вычислить абсолютную погрешность измерения емкости:

С = C С .

Записать результат в виде: C_парал. = C_экспер ± С

8. Рассчитать теоретическое значение емкости

= С₁ + С₂,

и сравнить ее с записанным в п.7 результатом.

Контрольные вопросы

1. Что такое электрический конденсатор?

2. Что такое емкость конденсатора?

3. От чего зависит емкость?

4. Приведите формулу емкости плоского конденсатора.

5. Единицы электрического заряда, напряжения и емкости в СИ.

6. Почему емкость батареи параллельно соединенных конденсаторов равна сумме емкостей каждого?

7. Почему заряд на обкладках любого конденсатора при последовательном соединении будет одинаков?

8. Как определить емкость батареи последовательно (параллельно) соединенных конденсаторов?

9. Что такое баллистический гальванометр?

10. Принцип действия баллистического гальванометра?