Часть 1. Проверка закона заряда (рис. 4) или разрядки конденсатора (рис. 5).
Umax
Uci
ti
Собрать схему согласно рисунку 3. Установить значение сопротивления R (по заданию преподавателя) в пределах 500–1500 Ом.
Подключить по указанию преподавателя один из конденсаторов С1, С2или С3.
Установить частоту генератора 2500 Гц с помощью кнопки «F» на ГН.
Изменяя коэффициент усиления (кнопки «Кус» и «+» или «–») на осциллографе, установить размер изображения по вертикали в пределах 4–7 делений шкалы согласно примеру, изображенному на рисунке 4.
Изменяя длительность развертки (кнопки «длит.» и «+» или «–»), установить размер изображения заряда или разряда конденсатора по горизонтали в пределах 6–8 делений шкалы. Если изображение не останавливается, то можно воспользоваться кнопкой «стоп» и перемещать изображение с помощью кнопок «» и «,».
По экрану осциллографа измерить 6–8 пар значений напряжений Uciи соответствующие им значение времени ti(см. рис. 4, 5). Полученные результаты занести в таблицу 1.
Для
заряда конденсатора построить график
зависимости
от времени t, для разрядки конденсатора
– график зависимости
от времени t. Убедиться, что зависимости
носят линейный характер.
По наклону прямой определить значение постоянной времени , которая равна тангенсу наклона прямой на графике. Определить величину емкости по формуле С =/ (R4 + R). Результаты занести в таблицу 1.
Часть 2.Определение емкости конденсатора с помощью измерения постоянной времени заряда или разрядки и определение емкости системы конденсаторов.
Определить по экрану осциллографа постоянную времени равную промежутку времени от начала заряда (разрядки) конденсатора до момента, когда напряжение на конденсаторе достигнет величины Uс= 0,63 Umax (при заряде) или Uс= 0,37 Umax (при разрядке) (рис. 6). Вычислить емкость конденсатора С =/ (R4 + R), пренебрегая внутренним сопротивлением генератора. Вычислить погрешностьС как погрешность при косвенных измерениях, принимая погрешность= 0,1дел.длительность развертки. Результаты занести в табл. 2.
Рис. 6
Umax
0,37 Umax
ti
Таблица 1
|
Umax = 0, дел. |
R4, Ом |
R, Ом |
Номер емкости |
Uci, дел. |
ti, мкс. |
|
|
, мкс. |
С, мкФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||
|
|
|
|
| ||||||
|
|
|
|
| ||||||
|
|
|
|
| ||||||
|
|
|
|
|
Заменить конденсатор на один из оставшихся (по указанию преподавателя) и повторить измерения по п.1.
Провести измерения емкости последовательного и параллельного соединений измеренных конденсаторов по п.1. Сравнить полученные значения с теоретическими значениями при последовательном и параллельном соединении конденсаторов.
Таблица 2
|
Номер емкости |
(R + R4), Ом |
, мкс |
С, мкФ |
С, мкФ |
с, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Последовательное соединение |
|
|
|
|
|
|
Параллельное соединение |
|
|
|
|
|