4.3.Порядок проведения измерений

а) РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ.

1. Соберите электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных генератора Г, микроамперметра , конденсатора С, катушки индуктивности L (рис.8).

2. Поместите один из диэлектриков между обкладками конденсатора. Установите заданное руководителем значение исходного напряжения генератора, и предварительно определите резонансную частоту ν_Р. Для этого ручкой “частота” меняйте исходную частоту генератора, отмечая по микроамперметру ту частоту, близ которой значение силы тока будет максимальным .

3. Для построения резонансной кривой (рис.5), необходимо последовательно на пяти значениях частоты слева и справа отν_Р. измерить соответствующие значения силы тока I, причём крайние значения интервала частот должны быть выбранными таким, чтобы им соответствовали минимальные (нулевые) значения силы тока.

4. С помощью микрометра измерьте толщину диэлектрика d, и, воспользовавшись линейкой, найдите размеры обкладки конденсатора и вычислите ее площадь (а – ширина, в – длина пластины конденсатора).

5. Измерения проведите для трех диэлектриков. Результаты занесите в таблицу 1.

б) РЕЗОНАНС ТОКОВ.

1. Соберите электрическую цепь, состоящей из параллельно соединенных конденсатора С и катушки индуктивности L, генератора переменного напряжения Г, микроамперметра (рис.9).

2. Поместите один из диэлектриков между обкладками конденсатора. Выставьте заданное руководителем исходное напряжение генератора, и, предварительно определите значения резонансной частоты ν_Р. Для этого ручкой “частота” меняйте исходную частоту генератора, замечая по микроамперметру ту частоту, близ которой значение силы тока будет минимальным .

3. Для построения резонансной кривой (рис.7) необходимо для десяти значений частот измерить соответствующие значения силы тока в цепи. Для этого последовательно на шкале генератора выставьте по пять значений частоты слева и справа отν_Р., причем крайним значением ν должны отвечать самые большие токи.

4. С помощью микрометра измерьте толщину диэлектрика d, и, воспользовавшись линейкой, найдите размеры обкладки конденсатора и вычислите ее площадь (а – ширина, в – длина пластины конденсатора).

5. Измерение проведите для трех диэлектриков. Результаты занесите в таблицу 1.

Таблица 1.

d₁=…..мм d₂ =…мм d ₃=…... мм S=…...см²

№	Стекло		Оргстекло		Текстолит
		I, мкА		I, мкА		I, мкА
1 2 ... 10
	νР=	IР=	νР =	IР=	νР =	IР=

4.4. Обработка результатов измерений

1. Для каждого диэлектрика постройте график зависимости .

2. На графиках укажите резонансные частоты и соответствующие им силы токов.

3. По формуле (11) вычислите относительную диэлектрическую проницаемость трех диэлектриков.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение силы тока, потенциала, разности потенциалов, ЭДС, напряжения, электроемкости, магнитного потока, индуктивности; сформулируйте законы Ома (для однородного участка цепи, полной цепи), Фарадея. В чем состоят явления электромагнитной индукции и самоиндукции?

2. Получите выражения для индуктивного и емкостного сопротивлений.

3. Как соотносятся фазы колебаний напряжения и тока на активном сопротивлении, емкости и индуктивности?

4. Объясните векторную диаграмму напряжений для цепи с активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями (рис. 4).

5. Получите закон Ома для цепи переменного тока.

6. Постройте графики зависимости тока от частоты для случаев резонанса токов и напряжений. Проанализируйте их.

7. Получите выражение для резонансной частоты.

8. Выведите формулу для вычисления ε.