Угол отклонения "зайчика" равен
,
(9)
где n – отклонение светового «зайчика» по шкале;
l – расстояние от зеркала до шкалы.
Подставляя значение q из формулы для ёмкости конденсатора в формулу (8) и учитывая выражение (9), получим:
.
(10)
Порядок выполнения работы
Упражнение 1: Определение динамической постоянной.
1. Включить в схему эталонный конденсатор С0 с известной ёмкостью.
2. Переключателем SA замкнуть цепь
3. Переключатель П установить в положение «заряд» и зарядить конденсатор С0.
4. Переключатель П установить в положение «разряд» и отметить крайнее деление n0 , до которого передвинется зайчик во время первого колебания в процессе разрядки конденсатора через гальванометр.
5. Пункты 3-4 повторить 5 раз.
Упражнение 2: Определение ёмкости конденсатора.
1. Включить в схему конденсатор с неизвестной ёмкостью С1.
2. П.п. 2-5 упр. 1 повторить 5 раз (п1).
3. Включить в схему конденсатор С2.
4. П.п. 2-5 упр. 1 повторить 5 раз (п2).
5. Включить в схему конденсатор Спар, являющийся параллельным соединением С1 и С2 (п.п. 2-5 упражнения 1 повторить 5 раз) ппар.
6. Включить в схему конденсатор Спосл – (последовательное соединение С1 и С2) (п.п. 2-5 упражнения 1 повторить 5 раз) ппосл.
Таблица измерений
1. Данные электрической схемы:
–
длина от зеркала
до шкалы l=
180 мм,
Δl
=
0,5 мм;
–
ёмкость эталонного
конденсатора С0
= 0,047 мкФ;
.
2. Определение отклонения светового «зайчика» n:
№ опыта |
n0, дел |
Δn0, дел |
n1, дел |
Δn1, дел |
n2, дел |
Δn2, дел |
(n)пар, дел |
Δ(n)пар, дел |
(n)посл, дел |
Δ(n)посл, дел |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср. зн. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов измерения.
1. Рассчитать величину динамической постоянной баллистического гальванометра по формуле
2. Определить относительную погрешность по формуле
,
ΔU определить из класса точности вольтметра, Δn0 - сумма приборной и случайной погрешностей.
3. На основе соотношения (10) рассчитать величины С1, С2, Спосл, Спар, подставляя в уравнение вместо
4. Определить соответствующие относительные погрешности по формуле:
.
5. Найти величины Спар и Спосл по следующим формулам:
;
.
6. Сравнить экспериментальные и расчетные значения Спар и Спосл.