Министерство Образования и Науки
Республики Казахстан
Карагандинский Государственный
Технический Университет
Кафедра: физики
Лабораторная работа №40.
Измерение ёмкости конденсатора.
Выполнил ст. гр.: ТТ-09-2
Данкевич В.М.
Проверил(а): Мурашова З.Ф.
Караганда 2009
|
Цель работы: измерить ёмкость конденсатора.
Оборудование: Миллиамперметр, вольтметр, источник тока, резистор
Схема электрической цепи:
C
~36B
Первый конденсатор:
№ п/п
|
Iэф,А
|
Uэф,В
|
Ci,Ф
|
|
∆C
|
1
|
20x10-3
|
14
|
4,55
|
4,52
|
0,098
|
2
|
25x10-3
|
17,2
|
4,63
|
3
|
30x10-3
|
21,2
|
4,50
|
4
|
35x10-3
|
24,8
|
4,49
|
5
|
40x10-3
|
28,4
|
4,48
|
6
|
45x10-3
|
32,2
|
4,45
|
Второй конденсатор:
№ п/п
|
Iэф,А
|
Uэф,В
|
Ci,Ф
|
|
∆C
|
1
|
20x10-3
|
30,8
|
2,07
|
2.03
|
0,052
|
2
|
21x10-3
|
33,2
|
2,08
|
3
|
22x10-3
|
35,2
|
2,00
|
4
|
23x10-3
|
37,2
|
1,97
|
5
|
24x10-3
|
38,4
|
1,99
|
6
|
25x10-3
|
38,8
|
2,05
|
Последовательное соединение:
№ п/п
|
Iэф,А
|
Uэф,В
|
Ci,Ф
|
|
∆C
|
1
|
10 x10-3
|
22
|
1,45
|
1,45
|
0,060
|
2
|
11 x10-3
|
24,4
|
1,44
|
3
|
12 x10-3
|
26,4
|
1,48
|
4
|
13 x10-3
|
28
|
1,48
|
5
|
14 x10-3
|
31,2
|
1,43
|
6
|
15 x10-3
|
33,6
|
1,42
|
Параллельное соединение:
№ п/п
|
Iэф,А
|
Uэф,В
|
Ci,Ф
|
|
∆C
|
1
|
20x10-3
|
10
|
6,37
|
6,49
|
0,100
|
2
|
25 x10-3
|
12
|
6,63
|
3
|
30 x10-3
|
14
|
6,82
|
4
|
35 x10-3
|
17,2
|
6,48
|
5
|
40 x10-3
|
20
|
6,37
|
6
|
45 x10-3
|
22,8
|
6,29
|
Формулы вычисления:
где
ΔС = SC · tS,P
Вывод: опытным путём измерили ёмкость конденсатора, которая составила:
-
Первый конденсатор ∆C = 0,098
-
Второй конденсатор ∆C = 0,052
-
Последовательное соединение ∆C = 0,060
-
Параллельное соединение ∆C = 0,100
Контрольные вопросы:
-
Ёмкость проводников.
-
Конденсаторы.
-
Ёмкость конденсаторов различной геометрической конфигурации.
-
Ток и напряжение в конденсаторе, ёмкость, сопротивление.
-
Поле двух равномерно заряженных бесконечно длинных параллельных плоскостей имеющих заряды разного знака.
-
Энергия заряженного конденсатора.
-
Применение конденсаторов.
-
Объемная плотность энергии электрического поля.
Ответы на контрольные вопросы:
-
Величину C=Q/φ называют электроёмкостью (или просто ёмкостью) уединённого проводника. Ёмкость уединенного проводника определяется зарядом, сообщение которого проводнику изменяет его потенциал на единицу. Ёмкость проводника зависит от его размеров и формы, но не зависит от материала, агрегатного состояния, формы и размеров полостей внутри проводника.
-
Конденсатор состоит из двух проводников (обкладок), разделённых диэлектриком. На емкость конденсатора не должны оказывать влияния окружающие тела, поэтому проводникам придают такую форму, чтобы поле, создаваемое накапливаемыми зарядами, было сосредоточено в узком зазоре между обкладками конденсатора. Поэтому в зависимости от формы обкладок конденсаторы делятся на плоские, цилиндрические и сферические.
-
Под ёмкостью конденсатора понимается физическая величина, равная отношению заряда Q, накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов (φ1-φ2) между его обкладками.
Ёмкость плоского конденсатора: .
Ёмкость цилиндрического конденсатора: .
Ёмкость сферического конденсатора: .
-
Величина называется реактивным емкостным сопротивлением (или емкостным сопротивлением). Для постоянного тока (ω=0) Rc=∞, т. е. постоянный ток через конденсатор течь не может. Падение напряжения на конденсаторе .
-
Как всякий заряженный проводник, конденсатор обладает энергией, которая в соответствии с формулой равна: где - заряд конденсатора; С – его ёмкость, Δφ – разность потенциалов между обкладками конденсатора.
-
Широкое применение конденсаторы получили в радиотехнике.
-
Объёмная плотность энергии электрического поля (энергия единицы объёма):
Достарыңызбен бөлісу: |
