Теоретичні відомості. Даний метод визначення електроємності конденсатора ґрунтується на вимірюванні заряду, який віддав конденсатор при розряді

Даний метод визначення електроємності конденсатора ґрунтується на вимірюванні заряду, який віддав конденсатор при розряді. Щоб визначити заряд, необхідно дослідити залежність сили струму при розряді від часу і по одержаних даних побудувати графік . Площа, обмежена графіком і осями координат, чисельно дорівнює заряду, який віддав конденсатор.

Щоб визначити заряд, спочатку визначають, якому заряду відповідає на графіку площа квадрата із стороною в 1 см (або 0, 5 см), і підраховують число таких квадратів на всій площі, обмеженій графіком. Визначив таким чином заряд і виміряв вольтметром різницю потенціалів на обкладках конденсатора на початку розряду, визначають ємність по формулі:

Завдання:

1. Побудувати графік залежності сили струму при розряді конденсатора від часу І(t).

2. Визначити заряд і ємність конденсатора.

Виконання роботи:

1. Зібрати коло по схемі. При замкнутому ключі конденсатор заряджається до напруги джерела струму майже миттєво, так як опір з’єднувальних провідників дуже малий. Мікроамперметр показує струм, який протікає через резістор. Зняти і записати покази вольтметра та мікроамперметра.

2. Розімкнути ключ і одночасно включити секундомір. В цьому випадку джерело напругі від’єднане від кола, а струм продовжує йти за рахунок розряду конденсатора. Записати в таблицю значення сили струму через кожні 10 с.

3. Коли конденсатор повністю розрядиться, дослід повторити знову. Розрахуйте середнє значення сили струму.

4. Побудувати графік залежності сили струму при розряді конденсатора від часу.

5. Визначити якому заряду в кулонах відповідає на графіку площа в 1 см². Для цього потрібно перемножити час в секундах, який відповідає 1 см по осі абсцис, на силу струму в амперах, що відповідає 1 см по осі ординат, так як

6. Підрахуйте площу в квадратних сантиметрах, обмежену графіком і осями координат. Визначити заряд, який відповідає даній площі.

7. Знаючи напругу і заряд, визначити ємність конденсатора в фарадах і мікрофарадах. Порівняти з реальною ємністю на конденсаторі.

8. Накреслити таблицю.

Контрольні запитання

1. Що являє собою і для чого використовують конденсатори? __________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Як буде впливати на час зарядження та розрядження конденсатора зміна напруги джерела, зміна опору резистора? _________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Розрахунки: