
Основные расчетные формулы
,
Где С-емкость конденсатора
-
-диэлектрическая проницаемость
-
0 -эл.постоянная
S-площадь пластин
d-расстояние между пластинами
,
,
,
Исходные данные:
d пластины = 260 мм
-
пластины = 0,0531 м2
Конденсатор, ѐмкость = 218 нФ
Результаты измерений и вычислений
Таблица 1. Зависимость напряжения на конденсаторе от расстояния между обкладками
d, мм |
2 |
4 |
5 |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uc, В |
2 |
1,2 |
1 |
0,6 |
0,4 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2. Зависимость напряжения на конденсаторе от напряжения на источнике питания.
U, кВ |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
Uc, В |
0 |
0,3 |
0,5 |
0,75 |
0,9 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,9 |
2,1 |
2,3 |
Таблица 3. Измерение напряжения на конденсаторе в зависимости от напряжения питания, с диэлектриком и без диэлектрика в конденсаторе.
U, кB |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
Uc, B, с диэл |
0 |
0,4 |
0,7 |
0,8 |
1 |
1,85 |
2,3 |
2,6 |
3,2 |
3,4 |
3,8 |
Uc, B, без диэл |
0 |
0,1 |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
0,85 |
1 |
1,1 |
1,25 |
1,4 |
Таблица 4. Зависимость емкости конденсатора от расстояния между обкладками.
d, мм |
2 |
4 |
5 |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
70 |
Cx эксп, нФ |
0,23 |
0,1 |
0,097 |
0,044 |
0,031 |
0,0231 |
0,015 |
0,011 |
0,007 |
Cx теор, нФ |
0,22 |
0,1 |
0,094 |
0,047 |
0,0313 |
0,0235 |
0,016 |
0,012 |
0,0067 |
Таблица 5. Определение электрической постоянной при различных напряжениях питания.
U, кB |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
ε0 ·10-12, Ф/м |
8,6 |
8,7 |
8,92 |
9 |
9,1 |
9,1 |
8,9 |
8,75 |
9,22 |
9,1 |
9,35 |
Таблица 6. Определение электрической постоянной при различных расстояниях между обкладками.
d, мм |
2 |
4 |
5 |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
70 |
ε0 ·10-12 , Ф/м |
8,8 |
9 |
9,2 |
8,34 |
9 |
9,05 |
9,2 |
9,1 |
9,01 |
Таблица 7. Зависимость ε(U)
U, B |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
ε диэл |
0 |
2,33 |
2,32 |
2,2 |
2,2 |
2,25 |
2,16 |
2,21 |
2,22 |
2,3 |
2,1 |
ε возд |
0 |
0,98 |
0,99 |
1 |
0,99 |
1 |
1 |
0,99 |
0,98 |
1 |
1 |