лабы физика / fis_lab40
.doc
Министерство образования и науки
Республики Казахстан
Карагандинский Государственный
Технический Университет
Кафедра физики
Лабораторная работа № 40
Тема: Определение емкости конденсатора.
Выполнил: студент гр. ТСП-02-2
Когай В.
Принял: Медведев В. Я.
Караганда 2003
Лабораторная работа № 40.
Определение емкости конденсатора.
I эф А |
U эф В |
Ci Ф*10^ -6 |
Cср Ф*10^ -6 |
Ccр-Сi |
Sc |
Д С |
1 конденсатор |
|
|
|
|
|
|
0,02 |
13,60 |
0,00000515 |
|
-0,000000545 |
|
|
0,03 |
17,20 |
0,00000463 |
0,00000461 |
-0,000000022 |
0,0000000955 |
0,000000234 |
0,03 |
22,80 |
0,00000461 |
|
-0,000000003 |
|
|
0,04 |
24,80 |
0,00000449 |
|
0,000000112 |
|
|
0,04 |
28,00 |
0,00000444 |
|
0,000000171 |
|
|
0,04 |
30,40 |
0,00000450 |
|
0,000000102 |
|
|
0,05 |
32,40 |
0,00000442 |
|
0,000000184 |
|
|
2 конденсатор |
|
|
|
|
|
|
0,00825 |
12,4 |
0,00000212 |
|
-0,0000000550 |
|
|
0,009 |
13,6 |
0,00000211 |
0,00000206 |
-0,0000000436 |
0,0000000147 |
0,0000000361 |
0,00975 |
15,2 |
0,00000204 |
|
0,0000000211 |
|
|
0,011 |
16,8 |
0,00000209 |
|
-0,0000000213 |
|
|
0,01175 |
18,4 |
0,00000203 |
|
0,0000000302 |
|
|
0,0125 |
19,6 |
0,00000203 |
|
0,0000000328 |
|
|
0,0135 |
21,2 |
0,00000203 |
|
0,0000000359 |
|
|
Последовательное соеднение |
|
|
|
|
||
0,00575 |
12,4 |
0,00000148 |
|
0,000000402 |
|
|
0,007 |
9,5 |
0,00000235 |
0,00000188 |
-0,000000468 |
0,000000299 |
0,000000733 |
0,0075 |
10,25 |
0,00000233 |
|
-0,000000452 |
|
|
0,00825 |
11,75 |
0,00000224 |
|
-0,000000358 |
|
|
0,0095 |
13,25 |
0,00000228 |
|
-0,000000405 |
|
|
0,001025 |
14,75 |
0,00000022 |
|
0,000001657 |
|
|
0,0115 |
16,25 |
0,00000225 |
|
-0,000000375 |
|
|
Параллельное соединение |
|
|
|
|
||
0,029 |
13,6 |
0,00000679 |
|
-0,000000246 |
|
|
0,032 |
15,6 |
0,00000653 |
0,00000654 |
0,000000012 |
0,0000000542 |
0,000000133 |
0,036 |
17,2 |
0,00000667 |
|
-0,000000121 |
|
|
0,038 |
18,8 |
0,00000644 |
|
0,000000108 |
|
|
0,041 |
20,4 |
0,00000640 |
|
0,000000144 |
|
|
0,047 |
22,8 |
0,00000656 |
|
-0,000000020 |
|
|
0,05 |
24,8 |
0,00000642 |
|
0,000000124 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ω=314 |
I эф А =I эф мА*10^(-3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При послед. соединении 1/Собщ = 1/С1+1/С2 |
701586,539 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
При парал. соединении Собщ=С1+С2 |
|
0,00000667 |
|
|
Ответы на вопросы.
1 Емкость проводников является коэффициентом пропорциональности между зарядом и разностью потенциалов на пластинках конденсатора С= q/U. Ёмкость определяется зарядом, изменяющим напряжение на конденсаторе на единицу.
2 Уединенные проводники обладают небольшой ёмкостью. Даже шар таких размеров как Земля имеет ёмкость всего лишь 700 мК Ф. Вместе с тем на практике бывает потребность в устройствах, которые при небольшом, относительно окружающих тел, потенциале накапливали бы заметные по величине заряды. В основу таких устройств, называемых конденсаторами, положен тот факт, что электроёмкость проводника возрастает при приближении к нему других тел.
3 Конденсаторы бывают плоской, сферической и цилиндрической формы.- для емкости плоского конденсатора (S – площадь обкладки, d – величина зазора между обкладками, ε – диэлектрическая проницаемость вещества), - для цилиндрического конденсатора (l – длина конденсатора, R1 и R2 – радиусы внутренней и внешних обкладок), - для сферического конденсатора.
4 Напряжение Основной характеристикой конденсатора является его емкость, под которой понимают величину, пропорциональную заряду q и обратно пропорциональную разности потенциалов между обкладками φ1-φ2 – разность потенциалов, называют напряжением между соответствующими точками. Величина численно равная работе, совершаемой электростатическими и сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда называется напряжением.
4 Ток.
А) Конденсатор непрерывно перезаряжает ток, в следствии чего в цепи потечет переменный ток. Заряд на конденсаторе изменяется со временем. Мгновенное значение заряда: q=C*U, тогда ток в конденсаторе будет: I=U0*C*ω*cosω*t – мгновенное значение тока в конденсаторе.
Б) Амплитудное значение тока будет: , откуда - емкостное сопротивление можно выразить через эффективные значения тока и напряжения , откуда
6 Энергия заряженного конденсатора
7 Конденсаторы применяют энергетической промышленности, бытовых приборах т. к. конденсаторы накапливают в себе заряды.
8 Объёмная плотность энергии электрического поля