Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Методика проведення експериментів
|
|
Один з методів виміру ємності конденсатора заснований на тому, що конденсатор заряджають до певної напруги U0, а потім визначають заряд Δ q, що протікає через виводи конденсатора при його розрядці до напруги U1. Набуті значень підставляють у формулу (1).
Для визначення заряду на обкладаннях конденсатора його підключають до розрядного кола, що складається з резистора і вимірника струму, і вимірюють залежність струму, що протікає в розрядному колі, від часу.
Схема для проведення вимірів приведена на малюнку.
Рис.3.
Коли ключ К знаходиться в положенні 1, конденсатор заряджається і напруга на конденсаторі С х дорівнює напрузі джерела струму U0. Коли ключ К знаходиться в положенні 2, конденсатор розряджається через резистори R і Rо. Оскільки напруга на обкладаннях конденсатора у міру розряду зменшується, то зменшується з часом і розрядний струм, як показано на графіку.
Рис.4.
Площа криволінійної трапеції, обмеженої справа значенням часу t1, чисельно дорівнює заряду, що пройшов по колу за цей час, тобто Δ t. Кінцева напруга на конденсаторі U1, як випливає із закону Ома, зменшується в стільки ж разів, у скільки зменшується
розрядний струм до моменту часу t1, тобто 
Площу під графіком можна знайти чисельно (наприклад, методом трапецій).
Порядок виконання роботи
1. Підготуйте бланк звіту з двома таблицями для запису результатів вимірів і обчислень.
2. Змонтуйте вимірювальну схему.
3. Встановите початкову напругу U0. Замкніть ключ К в положення 1 і витримаєте декілька секунд. Переведіть ключ К в положення 2 і одночасно запустіть секундомір.
4. Відмічайте моменти часу ti, коли напруга на мілівольтметрі зміниться на 1 мВ до тих пір, поки напруга не стане рівною ≈ 0, 1 U0.
Рис.5.
5. Переведіть значення падіння напруги на мілівольтметрі в значення падіння напруги на конденсаторі Ui розрядний струм i.
; 
де: 
| СХ, мкФ | Група R | R, кОм | R0, кОм |
| 5 - 70 | R1 | 10, 19 | |
| 80 – 220 | R2 | 2, 9 | |
| 220-470 | R3 | 0, 844 | |
| > 680 | R4 | 57, 7 | 0, 222 |
Рис.6.
6. Методом трапецій розрахуйте заряд Δ qтрап, відданий конденсатором при зменшенні розрядного струму.
Рис.7.
Знаходимо заряд, що пройшов крізь конденсаторр у процесі розряду.
Рис.8.
Рис.9.
7. За формулою (1) розрахуйте ємність конденсатора Страп.
Рис.10.
8. Будуємо графік залежності розрядного струму від часу i(t).
| ||||||||||
9. Робимо аналіз результатів і висновки.