Хід виконання лабораторної роботи

Робота виконується на стенді, зображеному на фото, де 1балістичний гальванометр; 2перемикач зарядки й розряду конденсатора; 3конденсатор невідомої ємності; 4  еталонний конденсатор відомої ємності ; 5  клеми джерела живлення.

2. Підключити клеми 5 до джерела напруги. Перемикач 2 повинен знаходитися в нейтральному положенні.

3. До клем підключити досліджуваний конденсатор 3.

4. Перевести перемикач 2 у положення зарядки на декілька секунд і зарядити ємність.

5. Переключити перемикач 2 у положення розряду і виміряти відхилення стрілки гальванометра. Вимірювання провести 7 разів. Результати вимірювання кута занести до Таблиці.

6. Підключити до клем еталонний конденсатор і виконати пп.4-5.

7. Підключити до клем паралельно еталонний і досліджуваний конденсатори і виконати пп. 4-5 для паралельного з'єднання конденсаторів.

8.Підключити до клем досліджуваний конденсатор, а до клем еталонний конденсатор і виконати пп.4-5 для послідовного з'єднання конденсаторів.

Методика обробки результатів вимірів.

Розрахуйте за формулою (5) ємності конденсаторів в Ecxel і результати обчислень запишіть до протоколу.

Границю довірчого інтервалу обчислити за формулою

Зробіть відповідні висновки.

Контрольні питання

1. Що називається електричною ємністю відокремленого провідника і від чого вона залежить?

2. Що називається взаємною ємністю двох провідників і від чого вона залежить?

3. Дайте визначення конденсатора і наведіть приклади.

4. Розрахуйте ємність плоского конденсатора у такі послідовності: розрахувати напруженість поля нескінченно великої зарядженої площини, розрахувати напруженість поля між двома різнойменно зарядженими нескінченно великими площинами та різницю потенціалів між ними за визначеною напруженістю поля, розрахувати ємність.

5. Як проводиться розрахунок довірчого інтервалу непрямого виміру, якщо рівняння зв'язку має вид добутку аргументів?

Лабораторна робота № 24

ВИМІР ОПОРІВ ЗА ДОПОМОГОЮ МОСТА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Мета роботи.

Виміряти за допомогою містка Уітстона опори двох невідомих резисторів, опір їх паралельного та послідовного зєднань.

Прилади та обладнання

• місток Уітстона,

• два невідомі опори,

• магазин опорів R₀,

• гальванометр.

Коротка теорія.

Правила Кірхгофа та методика їх на яких грунтується лабораторна робота

Мостова схема постійного струму, називана мостом Уiтстона, зображена на Мал.1. Вона складається з опорів R_X, R₀, R₁, R₂, та гальванометра G і джерела струму Е, які утворюють розгалужене коло. Невідомий опір R_X розраховується за правилами Кірхгофа. Ці правила та методика їх застосування детально розглянуто [1, п.10.7]. В одну з діагоналей кола вмикається джерело струму Е, в іншу - чутливий гальванометр G.

При довільному співвідношенні опорів, що складають мостову схему, через гальванометр G буде йти струм. Однак існує одне співвідношення між опорами пліч моста, при якому сила струму, що протікає через мікроамперметр, дорівнює нулю.

Дійсно, у відповідності з другим правилом Кірхгофа для будь-якого замкнутого контуру алгебраїчна сума падінь напруг на окремих ділянках ланцюга дорівнює алгебраїчній сумі діючих у цьому контурі ЕРС:

.

Запишемо це рівняння для контурів АСД і СВД, допустивши, що струм у діагоналі, у яку вімкнений мікроамперметр, дорівнює нулю

, (1)

З рівнянь (1) одержимо умову рівноваги моста постійного струму

з якої випливає

На схемі, зображеній на Мал.1, опори R₁ і R₂ - сталі. Як опір R₀, використовується магазин опорів.