Электричество и магнетизм. Ч.3. Муравьев А.Б - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОмГУ | Омск

Составители: 

Рубрика: 

11
В то же время Q можно определить через площадь, ограниченную
прямой I=const и осью времени t в пределах периода перезарядки кон-
денсатора. Здесь I – среднее значение тока, которое показывает микро-
амперметр. Обе площади, выделенные на рис. 2, равны, следовательно,
можно записать
ITttiQ
T
==
∫
0
d)( . (1)
Напряжение U, заряд конденсатора Q и ёмкость конденсатора С
связаны известным соотношением
Q = CU. (2)
Приравнивая (1) и (2), а также учитывая соотношение ν = 1/Т, где
ν – частота перезарядки конденсатора, равная частоте питания поляри-
зационного реле 50 Гц, получим формулу для расчёта ёмкости конден-
саторов или их соединений
.
ν
U
I
C =
(3)
Порядок выполнения работы
1. Подсоединить к гнездам «РА» микроамперметр.
2. Подключить к лабораторному модулю источник питания ИП.
3. Включить в сеть лабораторный модуль и источник питания.
4. Включить тумблер «РПС» на лицевой панели модуля.
5. Установить на источнике питания ИП напряжение, равное 5–
10 В.
6. С помощью гибких выводов на
панели лабораторного модуля
подсоединить конденсатор емкостью С
1
к гнёздам 1 и 2 (рис. 1).
7. Нажав и удерживая кнопку «К» в течение 3–4 с, измерить
среднее значение тока разряда конденсатора С
1
.
8. Присоединить гибкие выводы к конденсатору С
2
(гнезда 2 и 3)
и измерить его ток разряда.
9. Присоединить гибкие выводы к гнездам 1 и 3 и измерить ток
разряда последовательно соединенных конденсаторов С
1
, С
2
.
10. Закоротить гнезда 3 и 4 перемычкой, подсоединить гибкие вы-
воды к гнездам 1 и 2 и измерить ток разряда параллельно соединенных
конденсаторов С
1
и С
2
.
11. Результаты измерений занести в таблицу.
12. Повторить пункты 1–6, изменяя напряжение на источнике ИП в
диапазоне 5–10 В с шагом в 1 В.
12
Примечание. Напряжение источника питания не должно пре-
вышать значения, при котором ток при параллельно соединённых
конденсаторах не более 200 мкА!!!
U, В I, C С
1
С
2
С
пос
С
пар
I, мкА
5
С, мкФ
I, мкА
…
С, мкФ
I, мкА
10
С, мкФ
Обработка результатов измерений
1. По формуле (3) рассчитать емкости конденсаторов С
1
и С
2
и их
соединений. Результаты расчета занести в таблицу.
2. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности опре-
деления одной из ёмкостей.
Контрольные вопросы
1. От каких параметров зависит ёмкость конденсатора?
2. Изложить суть метода определения ёмкости конденсатора по-
средством измерения тока разрядки.
3. Какой физический смысл имеет площадь, ограниченная кривой
графика i
= i(t)?
4. Вывести формулы для электроёмкости последовательно и па-
раллельно соединённых конденсаторов.
Литература
1. Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1970.
2. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Под ред.
Л.Л. Гольдина. М.: Наука, 1973.
3. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Наука, 1973. Т. 2. 
      В то же время Q можно определить через площадь, ограниченную            Примечание. Напряжение источника питания не должно пре-
прямой I=const и осью времени t в пределах периода перезарядки кон-      вышать значения, при котором ток при параллельно соединённых
денсатора. Здесь I – среднее значение тока, которое показывает микро-    конденсаторах не более 200 мкА!!!
амперметр. Обе площади, выделенные на рис. 2, равны, следовательно,
можно записать                                                                 U, В      I, C       С1          С2        Спос       Спар
                                   T
                              Q = ∫ i (t ) d t = IT .              (1)                 I, мкА
                                                                          5
                                   0                                                   С, мкФ
      Напряжение U, заряд конденсатора Q и ёмкость конденсатора С                      I, мкА
связаны известным соотношением                                            …
                                                                                       С, мкФ
                                 Q = CU.                           (2)
      Приравнивая (1) и (2), а также учитывая соотношение ν = 1/Т, где                 I, мкА
                                                                          10
ν – частота перезарядки конденсатора, равная частоте питания поляри-                   С, мкФ
зационного реле 50 Гц, получим формулу для расчёта ёмкости конден-
саторов или их соединений                                                                 Обработка результатов измерений
                                      I                                        1. По формуле (3) рассчитать емкости конденсаторов С1 и С2 и их
                                 C=     .                          (3)
                                     Uν                                  соединений. Результаты расчета занести в таблицу.
                                                                               2. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности опре-
                       Порядок выполнения работы                         деления одной из ёмкостей.
        1.   Подсоединить к гнездам «РА» микроамперметр.
                                                                                                Контрольные вопросы
        2.   Подключить к лабораторному модулю источник питания ИП.
        3.   Включить в сеть лабораторный модуль и источник питания.           1. От каких параметров зависит ёмкость конденсатора?
        4.   Включить тумблер «РПС» на лицевой панели модуля.                  2. Изложить суть метода определения ёмкости конденсатора по-
        5.   Установить на источнике питания ИП напряжение, равное 5–    средством измерения тока разрядки.
10 В.                                                                          3. Какой физический смысл имеет площадь, ограниченная кривой
      6. С помощью гибких выводов на панели лабораторного модуля         графика i = i(t)?
подсоединить конденсатор емкостью С1 к гнёздам 1 и 2 (рис. 1).                 4. Вывести формулы для электроёмкости последовательно и па-
      7. Нажав и удерживая кнопку «К» в течение 3–4 с, измерить          раллельно соединённых конденсаторов.
среднее значение тока разряда конденсатора С1.
      8. Присоединить гибкие выводы к конденсатору С2 (гнезда 2 и 3)                                 Литература
и измерить его ток разряда.
                                                                               1. Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1970.
      9. Присоединить гибкие выводы к гнездам 1 и 3 и измерить ток
                                                                               2. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Под ред.
разряда последовательно соединенных конденсаторов С1, С2.
                                                                         Л.Л. Гольдина. М.: Наука, 1973.
     10. Закоротить гнезда 3 и 4 перемычкой, подсоединить гибкие вы-
                                                                               3. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Наука, 1973. Т. 2.
воды к гнездам 1 и 2 и измерить ток разряда параллельно соединенных
конденсаторов С1 и С2.
     11. Результаты измерений занести в таблицу.
     12. Повторить пункты 1–6, изменяя напряжение на источнике ИП в
диапазоне 5–10 В с шагом в 1 В.


                                       11                                                                 12

Страницы