Шифрин / конденсатор

ГУАП

КАФЕДРА № 3

ОТЧЕТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

кандидат физико-математических наук, доцент				Б.Ф. Шифрин
должность, уч. степень, звание		подпись, дата		инициалы, фамилия

ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЁМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА

по курсу: Физика

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ

СТУДЕНТ ГР. №	4116
			подпись, дата		инициалы, фамилия

Санкт-Петербург 2022

Цель работы: определить электроемкость конденсатора с помощью баллистического гальванометра.

Описание лабораторной установки:

Рис. 1

При помощи ключа П1 схема присоединяется к источнику питания, напряжение U на выходе которого измеряется вольтметром. Сопротивление R ограничивает зарядный ток.

Ключ П2 служит для переключения конденсаторов в режим зарядки и разрядки.

При помощи ключа П3 производится попеременное подключение конденсатора C0, конденсаторов C1 и C2, емкости которых нужно определить, а также C3 и C4, которые представляют собой последовательно и параллельно соединенные конденсаторы C1 и C2.

Ключ П4 служит для быстрого успокоения рамки гальванометра.

Рабочие формулы:

K₀ = – постоянная гальванометра

C = – емкость конденсатора

C = C₁ + C₂ – емкость при последовательном соединении

C = – емкость при параллельном соединении

Результаты измерений и вычислений:

n0, дел. шк.	n1, дел. шк.	n2, дел. шк.	n3, дел. шк. последовательное	n4, дел. шк. параллельное
46	15	33	10	45
45	15,5	32	10,5	46
47	16	32,5	10,5	46
46,5	15	33	9,5	45,5
45	15,5	32	10	45
Ср. = 45,9	Ср. = 15,4	Ср. = 32,5	Ср. = 10,1	Ср. = 45,5

К, пКл/дел	С1, пФ	С2, пФ	С3изм, пФ	С3выч, пФ	С4изм, пФ	С4выч, пФ
1382,35	1576,9	3327,88	1034,2	1069,92	4659,03	4903,88

Примеры вычислений:

Среднеквадратичная погрешность:

Среднеквадратическое отклонение:

S₁ =

S₂ =

S₃ =

S₄ =

Случайные погрешности постоянной гальванометра:

Случайные погрешности ёмкости конденсатора:

2n02⋅Sncр0+ 2n02⋅SncP2

пФ

пФ

пФ

пФ

Систематическая погрешность:

пФ

пФ

пФ

пФ

пФ

Постоянные погрешности

Т.к. в данной работе проводятся измерения неслучайных по своей природе величин, случайные погрешности уже учтены в систематических, поэтому полная погрешность равна систематической.

Выводы

Я определил электроёмкость конденсатора с помощью баллистического гальванометра.

В 3 случае (последовательное подключение конденсаторов) разница между измеренным значением и вычисленным меньше полной погрешности ( ). В 4 случае (последовательное подключение конденсаторов) разница между измеренным значением и вычисленным больше полной погрешности ( ). Это говорит о том, что при проведении опыта могли быть допущены ошибки.

Была определена постоянна баллистического гальванометра: