Электростатика. Булгаков Н.А - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

При параллельном соединении конденсаторов заряд на обкладках
батареи равен сумме зарядов (q
общ
= q
1
+ q
2
+ q
3
), напряжения одинаковые (U
1
= U
2
= U
3
= U),
а емкость всей батареи рассчитывается по формуле:
C
общ
= C
1
+ C
2
+ C
3
. (2)
Вот эти две формулы (1) и (2) для случая двух конденсаторов и подлежат эксперимен-
тальной проверке в данной работе. Чтобы осуществить проверку, нужно измерить отдельно
емкость каждого конденсатора, а затем, измерив емкости батарей при последовательном и
параллельном соединении конденсаторов, убедиться в справедливости формул.
Для измерения емкости конденсатора существуют различные способы. Можно, напри-
мер, включить конденсатор в колебательный контур и, зная величину индуктивности и изме-
ряя резонансную частоту, рассчитать величину емкости. В данной работе используется метод
баллистического гальванометра – прибора, измеряющего протекший через него заряд. Вся-
кое измерение есть сравнение одной величины с другой (нужно только определиться, по ка-
кому признаку сравнивать). А идея очень простая: есть конденсатор с известной емкостью C
0
и конденсатор с неизвестной емкостью C. Заряжая их до одного и того же напряжения и
разряжая потом через баллистический гальванометр, можно измерить заряды обоих конден-
саторов и легко рассчитать величину C:
.;;
0
000
q
q
CCUCqCUq ===
Особенность конструкции баллистического гальванометра состоит в том, что его рамка,
получив толчок от кратковременного протекания тока, отклоняется на некоторый угол α, ве-
личина которого связана с протекшим зарядом.
Световой зайчик, отраженный от зеркальца, укрепленного на рамке, высвечивает на
шкале гальванометра число делений, прямо пропорциональное протекшему заряду:
q = kn,
где k – коэффициент пропорциональности (постоянная гальванометра).
Таким образом, измеряя отброс зайчика n
0
на шкале гальванометра для конденсатора с
известной емкостью C
0
(значение этой величины указано на установке) и отброс зайчика n
для конденсатора с неизвестной емкостью C, можно рассчитать величину C:
.
0
0
n
n
CC =
(3)
Принципиальная схема установки представлена на рис. 1.
V
C
E
R
K
2
Рис. 1
K
1
G

Страницы