Обработка и анализ результатов измерений

1. По данным измерений построить резонансные кривые U_эфф = U_эфф(ν) для колебательных контуров с различными конденсаторами. По кривым определить значения резонансных частот ν_рез1, ν_рез2, ν_рез3.

2. По измеренным значениям резонансных частот вычислить электроемкости колебательного контура по формуле (4.6). При этом все величины, входящие в формулу, должны быть выражены в единицах системы СИ (ν — в герцах, L — в генри, С' — в фарадах).

3. Определить электроемкости С₁, С₂, С₃ конденсаторов 1, 2, 3. При этом следует учесть, что общая электроемкость С' колебательного контура равна сумме емкостей: емкости С исследуемого конденсатора и емкости С'', которая склады­вается из входной емкости лампового вольтметра и межвитковой емкости катушки индуктивности: С' = С+С''. Поэтому искомая емкость конденсатора . С = С' — С'', С'' = 5пФ.

4. Вычислить относительные диэлектрические проницае­мости керосина и масла:

.

Значения С_возд2 и С_возд3 указаны на установке.

5. Рассчитать электроемкость воздушного конденсатора Свозд1 по формуле электроемкости цилиндрического конденсатора:

Значения h, r₁, r₂ указаны на установке. Сделать вывод о том, как согласуются теоретическое и экспериментальное значения этой электроемкости.

6. Определить поляризуемость молекулы керосина по формуле (4.5). Для керосина μ = 0,156 кг/моль, ρ = 830 кг/м³.

8. Проанализировать основные источники погрешности при определении С и ε.

Контрольные вопросы

1. Перечислить типы поляризации диэлектриков. В чем состоит различие в поляризации диэлектриков с полярными и неполярными молекулами?

2. Дать определение поляризованнности P. Указать связь между векторами D, E, P.

3. Что называется электроемкостью конденсатора? От чего она зависит? Привести вывод формул для расчета электроемкостей плоского и цилиндрического конденсаторов. В каком случае при расчете электроемкости цилиндрического конденсатора можно пользоваться формулой для электроемкости плоского конденсатора?

4. Рассказать о резонансном методе измерения емкости конденсатора.

Библиогр.: [2] гл. V, § 5.2; гл. VI, §§ 6.1, 6.2; гл. XXII, §§ 22.1, 22.2; [6] гл. II, §§ 15, 16; гл. III, § 27; гл. XIII, § 91