2. Қондырғы сипаттамасы

Белгісіз конденсатордың сыйымдылығын анықтау үшін конденсатордағы кернеуді U және зарядты q білу қажет. Конденсаторды зарядтау кезіндегі кернеуді вольтметрмен V1 өлшеуге болады. Осы қондырғыда конденсатор зарядын q анықтау «ток интеграторының» көмегімен жүзеге асырылады. Ол үшін конденсатор белгілі бір кернеуге дейін U зарядталады, содан соң «ток интеграторы» арқылы разрядталады. Конденсатордың разрядталуы кезінде «ток интеграторының» V2 вольтметрінің көрсеткіші ол арқылы өтетін зарядқа q пропорционал, яғни:

q=kU_инт , ( 8 )

мұндағы U_инт – «ток интеграторы» вольтметрінің көрсеткіші, k – интегратор тұрақтысы. Интегратор тұрақтысын k анықтау үшін сыйымдылығы белгілі конденсаторды C_Э тізбекке қосамыз. Конденсатор астарларының арасындағы әртүрлі кернеулер U кезіндегі бірнеше тәжірибелерді жүргізе отырып, q=С_ЭU формуласын пайдаланып зарядтың мәнін анықтаймыз, әрі қарай интегратор тұрақтысының k орташа мәнін келесі формула арқылы табамыз:

k=C_ЭU/ U_инт . ( 9 )

Содан кейін тізбекке сыйымдылығы белгісіз конденсаторды қосамыз және тәжірибені қайталаймыз. Интегратор тұрақтысын біле отырып, конденсатор сыйымдылығын анықтаймыз: 

C_x = q_x/U_x= kU_инт/U_x. ( 10 )

Конденсатор сыйымдылығын анықтау үшін ЭиМ-М-Л2 моноблогы және «Ток интеграторы» миниблогы, кілт, сыйымдылығы белгілі конденсатор (0,1мкФ и 1мкФ), сыйымдылығы белгісіз конденсатор (С_х1 и С_х2) қолданылады. Зертханалық қондырғының сыртқы көрінісі 1-суретте ұсынылған.

Сурет 1. Зертханалық қондырғы

Моноблок құрамында мыналар бар:

–0-ден + 15 В-қа дейінгі диапазондағы реттелетін тұрақтандырылған тұрақты кернеу көзі

–Интеграторды қуаттау үшін қажет +15В және -15В тұрақты кернеу көзі

–Беткі қабатта өлшеулер жүргізу сұлбасының суреті көрсетілген.

Өлшеулер жүргізудің электр сұлбасы 2-суретте ұсынылған.

Сурет 2. Өлшеудің электр сұлбасы

1–реттелетін тұрақты кернеу көзі; 2–қосқыш; 3– «Кілт» мини блогы; 4–зерттелетін конденсатор; 5–демпфирлеуші кілт; 6-ток интеграторы; 7–«Ток интеграторы» мини блогы; 8 (V2),9 (V1)– мультиметрлер.

3. Тәжірибенің орындалу реті

1. 2-суретте көрсетілген сұлбаға сәйкес, С_Э конденсаторларын қоса отырып, электр тізбегін құрастырыңыз. Эталондық сыйымдылық С_Э мәнін 1-кестеге жазыңыз.

2. «Сеть» кнопкасы арқылы моноблокты қосыңыз.

3. Конденсаторды зарядтаңыз, ол үшін:

а) демпфирлеуші кілтті 5 «Сброс» қалпына қойыңыз.

б) қосқышты 2 (ауыстырғыш қосқышы) «А» қалпына келтіріңіз.

в) конденсатордың зарядтау кернеуін кернеуді реттеу тұтқасы « 0…15В» арқылы өзгерте отырып, онда 2В-тан аспайтын кернеуді орнатыңыз (V1 вольтметрінде). (U) мәнін 1-кестеге жазыңыз.

4.Зарядталған конденсаторды интегратор арқылы разрядтаңыз, ол үшін:

а) демпфирлеуші кілтті 5 ашыңыз.

б) конденсаторды разрядтаңыз. Ол үшін қосқышты 2 «В» қалпына келтіріңіз. Бұл жағдайда ток интеграторының жүктеме индикаторы жанатын болса, онда конденсатордың зарядтау кернеуін азайту керек және де конденсаторды разрядтауды қайталаңыз (яғни 3-4 пункттерін қайталаңыз).

5. Индикатордың жанбағанына сенімді болып көз жеткізгеннен соң, U-дың мәнін 2-кестеге енгізіңіз, және де 3-4 пункттерін қайталаңыз. Конденсатор разрядталысымен V2 вольтметрден U_инт-дың бастапқы (максималь) мәнін анықтап, оны 2-кестеге енгізіңіз.

6.Конденсатордағы кернеудің (U) түрлі мәндері үшін 3-5 пункттерін қайталаңыз.

7.«Сеть» кнопкасы арқылы моноблокты өшіріңіз. Содан кейін эталондық конденсатор орнына сұлбаға белгісіз конденсаторды С_Х1 қосыңыз және де 3-5 пункттерін орындаңыз. Өлшеулер нәтижелерін 2-кестенің тиісті жолағына енгізіңіз.

8.«Сеть» кнопкасы арқылы моноблокты өшіріңіз. Содан кейін С_Х1 конденсатор орнына сұлбаға С_Х2 конденсаторын қосыңыз және де 2-5 пункттерін орындаңыз. Өлшеулер нәтижелерін 2-кестенің тиісті жолағына енгізіңіз.

9. «Сеть» кнопкасы арқылы моноблокты өшіріңіз. Содан кейін сұлбаға С_Х1 және С_Х2 конденсаторларын параллель қосыңыз және де 2-5 пункттерін орындаңыз. Өлшеулер нәтижелерін 2-кестенің тиісті жолағына енгізіңіз.

10.«Сеть» кнопкасы арқылы моноблокты өшіріңіз. Содан кейін сұлбаға С_Х1 және С_Х2 конденсаторларын тізбектей қосыңыз және де 2-5 пункттерін орындаңыз. Өлшеулер нәтижелерін 2-кестенің тиісті жолағына енгізіңіз.

11.Кернеу генераторы блогы мен мультиметр блогының қуат көзін өшіріңіз.

Кесте 1

№	Эталондық конденсатор СЭ= …. мкФ			Градиурлеу коэффициентінің орташа мәні
	U, В	Uинт , В	ki	k
1
2
3
4
5

Кесте 2

№	Белгісіз конденсатор СХ1					Белгісіз конденсатор СХ2
	UХ, В	Uинт , В	СХ1i, Ф	СХ1, Ф	∆СХ1, Ф	UХ, В	Uинт , В	СХ2i , Ф	СХ2, Ф	∆СХ2, Ф
1
2
3
4
5

Кесте 3

№	СХ1 және СХ2 конденсаторларының параллель қосылысы				СХ1 және СХ2 конденсаторларының тізбектей қосылысы
	UХ, В	Uинт , В	СПАРi, Ф	СПАР, Ф	UХ, В	Uинт , В	СПОСi, Ф	СПОС, Ф
1
2
3
4
5