Х Рис 2 ід роботи

1. Відкрити кришку 7 і вийняти підвішене на нитці кільце 3.

2. Штангенциркулем виміряти зовнішній діаметр кільця D та товщину кільця h.

3. Звільнити коромисло 8.

4. Повільно повертаючи (проти годинникової стрілки) поводок 6, сумістити контрольну стрілку 4 з контрольним штрихом циферблата 9. Записати покази стрілки 5 в .

5. Опустити кільце в посудину з водою. Повільно повертаючи (проти годинникової стрілки) поводок 6 добитися відриву кільця від поверхні води. Записати покази стрілки 5 в .

6. Порахувати силу Р (за формулою ).

7. За формулою (6) обрахувати коефіцієнт поверхневого натягу .

8. Дати оцінку похибкам вимірювання і записати кінцевий результат.

Таблиця вимірювань

P₀ = D₀ = h₀ =  = ₀ =

№ з.п.	D	h	Р
СІ
1.
2.
3.
4.
5.
Ср.

Контрольні запитання

1. Описати характер теплового руху в твердих тілах, рідинах і газах.

2. Що таке ближній і дальній порядок? Як він змінюється з температурою?

3. Які сили діють між молекулами рідини? Що таке радіус молекулярної дії?

4. Пояснити причини виникнення поверхневого натягу. Який напрямок має сила поверхневого натягу?

5. Що таке коефіцієнт поверхневого натягу? Як він залежить від температури?

6. Чому при відсутності зовнішніх сил рідина має вигляд сфери?

Електростатика. Постійний електричний струм Лабораторна робота № 3.1 Визначення електроємності конденсатора балістичним гальванометром

Мета роботи: визначити електроємність конденсатора.

Теоретичні відомості

(Теорія до даної роботи описана в конспекті лекцій §3.6, 3.7)

При збільшенні заряду відокремленого провідника його потенціал збільшується. Дослід і теорія показують, що залежність між цими величинами пропорційна:

, (1)

де – заряд провідника, – його потенціал, – коефіцієнт пропорціональності – величина постійна для даного провідника і залежить від його форми і розмірів.

Коефіцієнт пропорціональності називається електроємністю (скорочено – просто ємністю) провідника. Із (1) випливає

. (2)

Як видно з (2), електроємність відокремленого провідника – це фізична величина, що чисельно дорівнює заряду, який необхідно надати тілу, щоб змінити його потенціал на одиницю. В СІ ємність вимірюється в фарадах. Фарад – ємність такого провідника, потенціал якого змінюється на один вольт при наданні йому заряду в один кулон.

Для практики найбільший інтерес становить система з двох провідників, які близько розміщені один від одного і заряди яких чисельно рівні, але мають протилежні знаки. Якщо провідники перебувають далеко від будь-яких заряджених тіл або інших провідників, то, як показують дослід і теорія, різниця потенціалів між провідниками, що заряджаються, пропорційно заряду , тобто

, (3)

де – електроємність системи провідників. Таку систему називають конденсатором, а провідники цієї системи – обкладками конденсатора.

Електроємністю конденсатора називають величину, що чисельно дорівнює заряду, який потрібно перенести з однієї обкладки на іншу, щоб змінити різницю потенціалів між ними на одиницю

. (4)

Щоб визначити ємність, потрібно знати заряд конденсатора і різницю потенціалів між обкладками. Величина заряду в даній роботі визначається за допомогою балістичного гальванометра. Як показує теорія балістичного гальванометра, заряд , що пройшов через гальванометр, пропорційний першому відхиленню рухомої системи гальванометра, тобто найбільшому кутовому відхиленню “зайчика” від положення рівноваги

, (5)

де – коефіцієнт пропорціональності.

При малих кутах величина пропорційна числу поділок відхилення “зайчика”, відрахованих по шкалі. Тоді рівняння (5) можна записати

, (6)

або

,

де – балістична постійна гальванометра. Підставляючи (4) у (6), маємо

. (7)

Нехай маємо еталонний конденсатор з ємністю і досліджуваний з ємністю . По черзі зарядимо їх до однакової різниці потенціалів і розрядимо через гальванометр. Згідно (7) маємо

, , (8)

де і – найбільші відхилення “зайчика” при розрядженні еталонного і досліджуваного конденсаторів.

Розв’язуючи систему рівнянь (8) відносно , маємо робочу формулу:

. (9)