![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Работа № 2. Определение емкости конденсатора
ЦЕЛЬ: ознакомиться с методами измерения электрической емкости конденсатора С. ОБОРУДОВАНИЕ: генератор напряжений, мультиметры, миниблоки «Интегратор тока», «Ключ», «Конденсатор» эталонной емкости, «Конденсатор» неизвестной емкости. Введение Измерение емкости конденсатора можно осуществить различными методами. В данной работе в основу измерения емкости положено соотношение между зарядом конденсатора Q, его емкостью С и разностью потенциалов U на обкладках конденсатора:
Метод измерения Метод измерения емкости конденсатора включает в себя градуировку интегратора тока, определение неизвестной емкости двумя методами, контроль правильности результата градуировки путем измерения емкости С батареи из двух конденсаторов известной емкости. В данной работе для измерения заряда используется интегратор тока. При этом величина заряда, прошедшего через него, пропорциональна показанию вольтметра Uинт:
где γ - градуировочная постоянная интегратора. Расчетную формулу для измеряемой емкости найдем, используя равенства (1) и (2): Определение градуировочной постоянной (градуировку прибора) выполняют также с помощью формулы (3), проводя измерения для эталонного конденсатора с известной емкостью Сэ. При этом выражение
позволяет рассчитать величину γ (величины с индексом «э» относятся к измерениям с эталонным конденсатором). Для проверки правильности градуировки прибора необходимо с его помощью провести измерение какой-либо известной емкости. Для этого можно использовать емкость, полученную путем соединения двух конденсаторов Сэ и Сх, предварительно измерив неизвестную емкость Сх.
Сравнивая измеренное значение емкости соединенных конденсаторов Сэксп с рассчитанным по известным формулам для параллельного ( Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок. — Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта. — Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы). — SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание. SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение
Описание установки Схема электрической цепи представлена на рис. 1, монтажная схема – на рис. 2.
1 - регулируемый источник постоянного напряжения «0...+15 В»; 2 - переключатель; 3 – миниблок
Для зарядки конденсатора переключатель 2 устанавливают в положение «А», а демпфирующий ключ 5 замыкают (положение «Сброс»). Конденсатор заряжают до напряжения U (не более 2 В), контролируемого вольтметром 9. Перед измерением демпфирующий ключ 5 размыкают, а переключатель 2 переводят в положение «В». При этом заряд, имеющийся на обкладках конденсатора, пройдет через интегратор тока и будет зафиксирован вольтметром 8 (показание вольтметра Uинт). В дальнейшем вследствие утечек напряжение, зафиксированное вольтметром 8, может меняться.
Рис.2. Монтажная схема: 3 – миниблок «Ключ»; 7 – миниблок «Интегратор тока»; 8, 9 - мультиметры Порядок выполнения работы Выполнение измерений 1. Соберите электрическую цепь по схеме, приведенной на рис. 2, подключив конденсаторы Сх и Сэ параллельно. Значение эталонной емкости Сэ запишите в таблицу 1. 2. Включите кнопками «Сеть» питание блока генераторов напряжения и блока мультиметров. Нажмите кнопку «Исходная установка» (поз. 19, см. рис. 1 на стр. 6). 3. Зарядите конденсаторы, для этого: а) демпфирующий ключ 5 установите в положение «Сброс»; б) переключатель 2 (тумблер) установите в положение «А»; в) изменяя напряжение зарядки конденсатора кнопками установки напряжения «0...+15 В» (поз. 14, рис. 1, стр. 6), установите его не более 2 В (отсчет по мультиметру 9). 4. Разрядите заряженные конденсатор через интегратор, для этого: а) разомкните демпфирующий ключ 5; б) переведите переключатель 2 в положение «В». Если при этом загорится индикатор перегрузки у интегратора тока, уменьшите напряжение зарядки конденсаторов.. Запомните показания мультиметра 8 непосредственно после разряда конденсатора. 5. Повторите пункты 3 и 4 несколько раз, подобрав такое напряжение зарядки (показания мультиметра 9) Uпарал, при котором напряжение
разрядки (показания мультиметра 8) Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:— Разгрузит мастера, специалиста или компанию; — Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой; — Разошлет оповещения о новых услугах или акциях; — Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет; — Позволит записываться на групповые и персональные посещения; — Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам; — Включает в себя сервис чаевых. Для новых пользователей первый месяц бесплатно. Зарегистрироваться в сервисе Таблица 1
6. Не меняя напряжение зарядки U парал, выполните 5 измерений 7. Соедините Сх и Сэ последовательно. Напряжение Uпосл оставьте равным U парал. Выполните 5 измерений 8. Проведите отдельно измерения величины 9. Для проверки правильности градуировки с помощью мультиметра измерьте неизвестную емкость конденсатора (см. стр. 11), результат 10. Выключите кнопками «Сеть» питание блока генераторов напряжения и блока мультиметров. Обработка результатов измерений 1. Используя данные табл. 1, рассчитайте градуировочную постоянную γ (формула 4) 2. По формуле (3) рассчитайте емкости неизвестного конденсатора емкость параллельно соединенных конденсаторов и емкость последовательно соединенных конденсаторов Результаты расчетов запишите в табл. 2. Таблица 2
3. Оцените относительную погрешность величины Сх:
где 4. Используя значения емкостей Сэ и
Результаты расчетов запишите в таблицу 2. 5. Найдите относительное отклонение экспериментальных значений от расчетных в %: Полученные результаты расчетов запишите в таблицу 2. 6. Сопоставляя эти отклонения с относительной погрешностью измерений 7. Сравните результаты измерения неизвестной емкости ( Контрольные вопросы 1. Дайте определения величин емкости проводника и конденсатора. 2. От каких величин зависит емкость проводника и конденсатора? 3. Как изменится емкость конденсатора при изменении проницаемости диэлектрика ε r или расстояния между обкладками d в случае: а) конденсатор отключен от источника тока; б) без отключения? 4. Запишите формулы для расчета емкости при последовательном и параллельном соединениях конденсаторов. Как изменяется емкость в соединении по сравнению с емкостью одного конденсатора? 5. Сравните параметры (заряд, напряжение) одного конденсатора и батареи конденсаторов, соединенных: а) последовательно; б) параллельно. 6. Какую величину измеряют интегратором? От чего зависят показания U прибора? 7. Что показывает величина градуировочной постоянной γ?. 8. Какие величины необходимо измерить для градуировки прибора? 9. Какие формулы используют для определения градуировочной постоянной γ, емкости неизвестного конденсатора Сх и емкости соединения конденсаторов Сэксп и Cpaсч? Литература 1. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. - М.: Высшая школа, 1989. – §§ 16.2, 16.3. 2. Калашников С.Г. Электричество. – М.: Наука, 1977. - §§ 31, 32.
|