Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электр.р.о.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
1.02 Mб
Скачать

Определение емкости конденсаторов.

Цель работы: Экспериментальное определение емкости конденсаторов и проследить за изменением ее в зависимости от типа соединений.

Приборы и принадлежности: батарея конденсаторов, источник переменного тока, вольтметр переменного тока, амперметр переменного тока или миллиамперметр.

ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ:

1. Что такое электрическая емкость, емкостное сопротивление.

2. Вывод формулы, по которой определяется емкость.

3. Единицы измерения емкости.

ТЕОРИЯ МЕТОДА И ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ.

Если к концам проводников с сопротивлением R, называемым активным, приложено переменное напряжение, величина которого в каждый момент времени определяется уравнением , где Um - амплитуда,  - круговая частота, то в нем возникает переменный ток, величина которого в этот момент определяется по закону Ома:

,

(1)

где . Ток и напряженно совпадают по фазе (рис.1). Если помимо со­противления R в цепи имеется емкость С, то закон изменения силы тока выражается формулой:

(2)

где

(3)

 – сдвиг фаз между током и напряжением (рис. 2). В данном случае ток опережает напряжение по фазе. Полное сопротивление равно:

(4)

Причем величина называется емкостным сопротивле­нием. В формулу (3) входят Im, Um - максимальные значение тока и напряжений. Но так как измеряемое приборами эффективное значение этих величин Iэ, Uэ связано с максимальными значениями, следующими соотношениями: ; , то подставим в формулу (3). Получим . Из формулы (4) следует, что

,

(5)

где ZС – суммарное сопротивление цепи т.к R=0, то в этом случае

,

(6)

где  - циклическая частота тока,  -круговая частота. ;  = 50Гц;  = 314 Гц.

; , где

ИЗМЕРЕНИЯ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

  1. Собирают электрическую схему по рис. 2.

  2. Устанавливают необходимый ток и отсчитываются показания амперметра и вольтметра для каждой секции в отдельности. Показания снимаются не менее трех раз для каждого опыта.

  3. По формуле (6) вычисляют не менее трех раз значение емкости для каждой секции. Подсчитывается погрешность и сверяется с данными батареи конденсаторов.

  4. По результатам опыта заполняют данные в таблицы 1 и 2.

Таблица 1.

Uэф

Iэф

ZС

C

<C>

секции

I

II

III

I

II

III

I

II

III

I

II

III

I

II

III

1.

2.

3.

ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

Таблица 2.

С

 %

Сист = <С> + 

I

II

III

I

II

III

I

II

III

I

II

III

1.

2.

3.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Какова природа емкостного сопротивления?

2. От чего зависит величина емкости конденсаторов?

3. Практическое применение конденсаторов.

4. Чему равна емкость при соединениях конденсаторов?

27 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА