"Конденсаторлар" тақырыбы бойынша жаңа материалды компьютерлік модельді қолдана отырып түсіндіру. Сабақтың мақсаты
"Circuits" бөлімінен "3 in Parallel" ұяшығын таңдаңыз (9-сурет)
жүктеу/скачать 0,9 Mb.
|
6 лабка Диана
| 3.3. "Circuits" бөлімінен "3 in Parallel" ұяшығын таңдаңыз (9-сурет). Таңдалған үш конденсатордың сыйымдылығын орнатыңыз. Вольтметрдің көмегімен батарея кернеуін таңдаңыз.
Вольтметрдің көмегімен үш конденсаторлар астарларының арасындағы кернеуді , и өлшеңіз. Электр өрісін өлшеуіштің көмегімен әр конденсатордың астарларының арасындағы , және электр өрісінің кернеулігін өлшеңіз. Курсордың көмегімен модельдің тиісті ұяшықтарын таңдап, жалпы электр сыйымдылығының, жинақталған зарядтың және жинақталған энергияның мәнін экранға шығарыңыз (9-сурет). Курсордың көмегімен "Пластина заряды" және "Электр өрісінің күш сызығы" ұяшықтарын таңдаңыз. Компьютерде конденсаторлардың астарында зарядтардың үлестірілуі ("+" және "–" белгілері түрінде) бейнеленеді және конденсаторлардың электр өрісінің күштік сызықтары ұсынылады (9-сурет). Алынған өлшеулермен мәндерді модельде берілген мәндермен салыстырыңыз. Конденсаторларды параллель жалғағанда барлық конденсаторлардағы кернеу бірдей. Жоғарыда көрсетілген теңдікті тексеріңіз. Конденсаторларды параллель жалғаған кезде тізбектегі сыйымдылық былай анықталады (22) Параллель жалғанған үш конденсатордың сыйымдылығын табыңыз және оны модель ұсынған Жалпы электр сыйымдылығының мәнімен салыстырыңыз. 9-сурет.Capacitor Lab интерактивті симуляциясы, «Бірнеше конденсаторлар», «Circuits»:«3 in Parallel» модельдері Конденсаторларды параллель жалғаған кезде олардың астарларындағы жалпы заряд әрбір конденсатор зарядтарының жиынтығына тең: . (23) Зарядтың алынған мәнін модель ұсынған жинақталған зарядтың шамасымен салыстырыңыз. Үш конденсатордың энергиясы былай анықталады: (24) (24) теңдікті ескере отырып конденсаторлардың энергиясын мына өрнек бойынша жазуға болады или . (25) (24, 25) формулалар бойынша есептелген энергия мәндерінің сәйкес келетінін көрсетіңіз. Есептелген энергия мәнін модель беретін жинақталған энергия мәнімен салыстырыңыз. Конденсатор өрісінің кернеулігі мынадай формула бойынша анықталады . Конденсатордың сыйымдылығы конденсатордың астарлары арасындағы қашықтыққа пропорционал ( ). Модельде сыйымдылықтың өзгеруі конденсаторлар арасындағы қашықтықтың өзгеруіне ғана байланысты екенін ескеру қажет. Демек, параллель қосылған үш түрлі конденсаторлар үшін электр өрісінің кернеулігінің мәні , және (тек d шамасы ғана өзгереді) келесі формуламен байланысты немесе и немесе 6. Конденсатор астарларындағы зарядтың жалпы кернеуге тәуелділік графигін тұрғызыңыз (батарея кернеуі). Графикті пайдаланып, параллель жалғанған үш конденсатордың электрсыйымдылығы мәнін есептеңіз, оны (22) формула бойынша есептеген мәнмен және модель ұсынған мәнмен салыстырыңыз. 7. Конденсатор энергиясының параллель жалғанған үш конденсатор жүйесі үшін тұрақты сыйымдылық кезіндегі кернеуге тәуелділік графигін тұрғызыңыз. Графикті пайдаланып, параллел жалғанған үш конденсатор үшін электрсыйымдылығын табыңыз және оны (22) формула бойынша есептеген мәнмен және модель ұсынған мәнмен салыстырыңыз. 8. конденсатор энергиясының үш параллель жалғанған конденсаторлар жүйесіндегі тұрақты сыйымдылық кезіндегі батарея кернеуіне тәуелділік графигін тұрғызыңыз. Графикті пайдаланып, конденсатор астарларындағы зарядты табыңыз, шыққан мәнді (23) формула бойынша алынған мәнмен және модель ұсынған мәнмен салыстырыңыз. 9. конденсатор энергиясының батарея кернеуінің тұрақты кезіндегі конденсаторлардың жалпы кері сыйымдылығының (1/С) шамасына тәуелділік графигін тұрғызыңыз. Графикті пайдаланып, конденсатор астарларындағы зарядты табыңыз, шыққан мәнді (23) формула бойынша алынған мәнмен және модель ұсынған мәнмен салыстырыңыз. жүктеу/скачать 0,9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|