Дослідження залежності між тиском, об’ємом і температурою газу.

Варіант 1

ПЕРЕВІРКА РІВНЯННЯ СТАНУ ГАЗУ

Обладнання: 1) скляні трубки-балони діаметром 40мм, довжиною 60 см — 2 шт.; 2) скляна трубка сталого перерізу діаметром 10мм, довжиною 60см, закрита з одного кінця; 3) термометр лабораторний від 0 до 100 °С; 4) барометр-анероїд; 5) лінійка вимірювальна 30см з міліметровими поділками; 6) чайник з гарячою водою; 7) посудина з холодною водою; 8) штатив для фронтальних робіт; 9) пластилін.

Зміст і метод виконання роботи

Повторіть: «Фізика-9», § 12 *.

Виконуючи роботу, треба на досліді переконатися, що при зміні тиску, об'єму і температури тієї самої маси газу добуток тиску на об'єм, поділений на абсолютну температуру, є величина стала: pV/T = const.

Для виконання роботи слід скористатися вузькою трубкою довжиною близько 60 см, закритою з одного кінця, і двома скляними циліндрами такої самої висоти з гарячою і холодною водою (мал. 1). Повітря, замкнуте в трубці, буде об'єктом дослідження. Темпе­ратуру повітря можна змінювати, занурюючи трубку спочатку в гарячу, а потім у холод­ну воду. При цьому одночасно з температурою зміниться об'єм повітря в трубці і його тиск.

Послідовність виконання роботи

1. Підготуйте в зошиті таку таблицю для записування результатів вимірювань і об­числень:

Стан газу	р ,мм рт. ст.
				т
І
IIII

2. Виміряйте довжину вузької трубки і визначте об'єм повітря в ній в умовних одиницях об"'єму (нехай кожний міліметр довжини трубки відповідає одиниці об'єму). Тиск повітря в трубці дорівнює атмосферному; визначте його за допомогою барометра.

3. Опустіть трубку відкритим кінцем угору в посудину з гарячою водою. Через 1—2 хвилини повітря в трубці прогріється до температури води. Виміряйте цю температуру (воду в посудині бажано перемішувати). Результати вимірювань об'єму, тиску і температури запишіть у таблицю.

4. Закрийте пластиліном отвір трубки. Вийміть її з гарячої води, переверніть і опустіть у посудину з холодною водою отвором донизу. У воді відкрийте отвір, а трубку опускайте доти, поки закритий кінець зрівняється з рівнем води в посудині. При цьому температура повітря в трубці, його об'єм і тиск зміняться.

5. Через 1—2 хвилини виміряйте температуру і об'єм повітря в трубці. Щоб визначити тиск повітря в цьому стані, треба до атмосферного тиску додати тиск стовпа води, який визначається його висотою /І від поверхні води до її рівня в трубці. Тиск вимірюють у міліметрах ртутного стовпа. (Тиск 1 мм рт. ст. дорівнює тиску 13,6 мм водяного стовпа.) Тому

л

Р2 = ратм + Щ.

де /І — визначено в міліметрах.

6. Для кожного стану обчисліть відношення добутку тиску на об'єм, до температури.

7. Обчисліть відносну і абсолютну похибки за формулами:

Абсолютну похибку Д# порівняйте з різницею знайдених результатів для першого і другого станів; зробіть висновок.

Обчислюючи Др, треба врахувати, що основна похибка баро­метра БР-52 дорівнює 3 мм рт. ст. в інтервалі 730—770 мм рт. ст. і 5 мм рт. ст. для всіх інших показів.

Контрольні запитання

1. Значення сталої R, визначені під час дослідів, різні. За яких умов це не суперечить твердженню про її сталість?

2. Назвіть обставини, які погіршують результат, але які важко врахувати або усунути під час виконання роботи.

варіант 2

ВИМІРЮВАННЯ МОЛЯРНОЇ ГАЗОВОЇ СТАЛОЇ МЕТОДОМ ПОРІВНЯННЯ ДВОХ СТАНІВ ГАЗУ

Обладнання: І) куля для зважування повітря з чохлом, гумовим патрубком і гвинтовим затискачем; 2) манометр від приладу для вивчення газових законів; 3) термометр лабораторний від 0 до +50 °С з поділками 0,1 °С; 4) насос повітряний ручний; .5) терези технічні ВТ2-200; 6) гирі Г4-210; 7) трій­ник скляний; 8) три гумові трубки довжиною 20—ЗО см.

Застереження. З метою безпеки на скляну кулю під час роботи надівають чохол і зав'язують його шнурком на відростку кулі.

Зміст і метод виконання роботи

Повторіть: «Фізика-9», § 12.

Універсальну (молярну) газову сталу в цій роботі визначають з порівняння двох різних станів повітря в скляній кулі. Якщо в кулі об'ємом І/І з тиском р\ і температурою ТІ, міститься повітря масою пі[, то цей стан можна описати рівнянням Менделєєва — Клапейрона:

р,К,-^/?Г,, (1)

де М — молярна маса повітря, R — універсальна газова стала. Відкачуванням або нагнітанням повітря в кулю, не змінюючи його температури, можна дістати другий стан, який характери­зується такими параметрами: пІ2, рч, V\ і Т\. Рівняння Менделє­єва — Клапейрона для цього стану матиме такий вигляд:

р₂1/,=^ЯТ,, (2)

де /п₂ — маса нової порції повітря в кулі, а р₂ — його тиск.

Віднявши від рівності (2) рівність (і) І врахувавши, що об'єм повітря і його температура за час досліду сталі, дістанемо:

пт

Vi(p₂ — P\) = jf(m₂ — mi),

звідки універсальна газова стала дорівнює:

. • _D МУІ pi — р[

а —- —~— • .

«Лу ГІ mi — mi t

Тут М = 29 кг/моль; об'єм І/І позначено на поверхні кулі; температуру Т, повітря в приміщенні вимірюють термометром, а тиски р\ і рч повітря в кулі — манометром. При цьому треба враху­вати, що манометр вимірює надлишковий тиск у технічних атмо­сферах, а 1 ат » 10⁵ Па. Тому позначкам шкали —1; —0,5; 0; 0,5; 1; 1,5 ат відповідають тиски 0; 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 ат або 0; 0,5 • 10⁵; 10⁵; 1,5 • 10⁵; 2 • 10⁵; 2,5 • 10⁵Па.

Для визначення різниці мас ті — т\ достатньо виконати два зважування (виміряти масу кулі з повітрям для обох станів) і знайти різницю між результатами зважування.

Послідовність виконання роботи

1. Підготуйте в зошиті такі дві таблиці для записування резуль­татів вимірювань і обчислень:

Таблиця 1
№ досліду	І	2	3	4 1
р, 105Па
т, 10~3 кг

«Таблиця 2
№ стану	1—2	1—3	1—4	2-3	2-4	3-4
п Шз Д*
кмоль • К

2. Складіть установку за мал. 1. За допомогою гумових трубок . і скляного трійника з'єднайте кулю з манометром і відкачувальним патрубком насоса.

3. Повільно відкачуючи повітря, доведіть тиск у кулі до 0,5 X X Ю⁵ Па.

4. Затисніть гумовий -патрубок кулі гвинтовим затискачем, від'єднайте кулю від установки і зважте її.

5. Щоб дістати другий стан повітря, з'єднайте кулю з атмосферою (відпустивши затискач). Потім приєднайте кулю до установки, переставте гумову трубку з розріджувального на нагнітальний патрубок насоса і доведіть тиск до 10⁵Па (за манометром).

6. Знову затисніть патрубок кулі гвинтовим затискачем, від'єднайте кулю від установки і зважте її.

7. Дослід повторіть ще два рази, збільшуючи щоразу тиск на 0,5 • 10⁵Па.

8. Результати вимірювань запишіть у табл. 1.

9. Виміряйте температуру Т повітря в приміщенні і знайдіть на поверхні кулі дані про її об'єм V\. Обчисліть сталий для всіх

MV,

дослідів вираз -=— .

І І

10. Користуючись даними табл. 1, обчисліть числове значення універсальної газової сталої для будь-яких двох станів за формулою:

р ₌ МУ, Ьр_ 'ТІ Am •

11. Результати обчислень запишіть у табл. 2.

12. Обчисліть середнє числове значення R і визначте абсолютну похибку результату.

Контрольні запитання

1. Яка з вимірюваних величин найбільше впливає на відносну похибку?

1. Який фізичний зміст універсальної газової сталої?

2. Як до повного заспокоєння коромисла визначити нульову точку терезів? (Нульова точка — це поділка шкали, проти якої стоїть стрілка ненавантажених терезів).

ВИМІРЮВАННЯ ПОВЕРХНЕВОГО НАТЯГУ ВОДИ МЕТОДОМ ВІДРИВАННЯ ПЕТЛІ

Обладнання: 1) динамометр типу ДПН з приладдям; 2) штатив для фронтальних робіт; 3) вода дистильована; 4) лінійка вимірювальна ЗО см з міліметровими поділками.

Зміст і метод виконання роботи

Повторіть: «Фізика-9», § 26, 27.

Вільна поверхня рідини в стані рівноваги прагне до мінімуму, рідина ніби стягується пружною поверхневою плівкою, щоб змен­шити свою площу.

З утворенням тонкої плівки шириною / (мал. 1) вздовж межі поверхні рідини діє сила поверхневого натягу F, яка дорівнює

F = 2ol, (1)

де а — поверхневий натяг; множник 2 взято тому, що плівка має дві поверхні. Звідси

• -J-, ' (2)

Модуль сили поверхневого натягу F вимірюють чутливим динамометром типу ДПН, а ширину путівки, яка дорівнює ширині дротяної петлі,— вимірювальною 'лінійкою.

Динамометр типу ДПН (мал. 2) складається з корпусу З, всередині якого розміщена вимірювальна пружина 5, що має прямий кінець з відкритим гачком 7. Гачок призначений для з'єднання петлі 8 з вимірювальною пружиною динамометра.

Стрілка 6 призначена для відлічування показів по шкалі. Досліджувану рідину наливають у скляну чашку 9.

Для вимірювання поверхневого натягу дротяну петлю повністю за­нурюють у рідину, а потім її повіль­но виймають. При цьому на петлі утворюється плівка. Коли сила пружності пружини динамометра за модулем дорівнюватиме поверх­невому натягу F, плівка розрива­ється.

Послідовність виконання роботи

1. Вивчіть будову динамометра ДПН.

2. Приготуйте прилад до виконання вимірювань. Для цього надіньте на відкритий гачок 7 петлю 8 (див. мал. 2). Притримуючи установочний гвинт /, відкрутіть стопорний гвинт 2. Обертаючи стакан 4 і натискаючи на головку гвинта /, встановіть стрілку динамометра на нульову поділку шкали. Закрутіть стопорний гвинт.

3. Налийте в чашку 9 дистильованої води і встановіть її на підставку 10. Обертаючи гвинт тримача //, підніміть чашку з рідиною до такого рівня, щоб петля повністю занурилась у воду.

4. Повільно опускайте чашку з водою. Для цьоки викручуйте гвинт тримача // доти, поки не розірветься плівка рідини, Ідо тягнеться за петлею. Позначте на шкалі динамометра силу розривання плівки.

5. Обчисліть поверхневий натяг за формулою (2).

6. Повторіть вимірювання тричі. Обчисліть середнє значення поверхневого натягу.

Контрольні запитання

1. Що називається поверхневим натягом рідини?

2. Чому у формулі (2) є множник 2?

3. Чому для вимірювання модуля сили поверхневого натягу води брали не прямолінійний відрізок дротини, а петлю П-подібної форми?

4. Як залежить поверхневий натяг рідини від температури:

Варіант 2

ВИМІРЮВАННЯ ПОВЕРХНЕВОГО НАТЯГУ ВОДИ МЕТОДАМИ ВІДРИВАННЯ КРАПЕЛЬ І ПІДНІМАННЯ РІДИНИ В КАПІЛЯРІ

Обладнання: 1) терези навчальні з штативом; 2) гирі Г4-2ІО; 3) штан­генциркуль; 4) клин вимірювальний з жерсті розміром І смХЮсм; о) голка; 6) лінійка вимірювальна 30см з міліметровими поділками; 7) колба конічна; 8) склянка низька; 9) лійка конусоподібна з короткою шийкою; 10) трубка гумова з краном і скляним наконечником діаметром 3—4мм; II) штатив для фронтальних робіт; 12) вода дистильована.

Зміст і метод виконання роботи

Повторіть: «Фізика-9», § 26—28.

Поверхневий натяг чисельно дорівнює відношенню модуля сили поверхневого натягу F, що діє на межу поверхневого шару рідини, до довжини цієї межі /:

а = -р. (1)

Поверхневий натяг рідини а залежить від природи граничних середовищ і температури рідини.

У цій роботі поверхневий натяг води треба виміряти двома способами: за відриванням крапель і за підніманням рідини в капілярі.

Для вимірювання о першим способом складають установку за мал. 1. У лапці штатива закріплюють лійку /, на шийку якої надіто гумову трубку, сполучену з краном 2 і скляним наконечни­ком 3. У лійку наливають дистильованої води і краном регулюють іі витікання так, щоб вода окремими краплями падала в піАставле-ну склянку.

У момент відривання краплі модуль сили поверхневого натя­гу F дорівнює модулю сили тяжіння Г_тяж, яка діє на краплю ма­сою т:

F — /^яж, або олО = nig. Звідси

—З- й

Щоб підвищити точність, вимірюють масу п крапель і обчис­люють за формулою

⁰⁼=^пг- (3)

де AJ -- маса води, яка вилилась, g — модуль прискорення вільно­го падіння, п — число крапель води, D -— внутрішній діаметр скляної трубки-наконечника.

Під час вимірювання а другим методом капілярну трубку опускають у склянку з водою і вимірюють висоту піднімання води /І в капі­лярі (мал. 2).

Рідина піднімається в капілярі доти, поки сила поверхневого натягу F зрівноважить силу тяжіння ГтяжІ яка діє на підняту воду:

г, tuiD'hp лОа =*-*•———.

Звідси

,т „ ^- , (4)

де (> — густина рідини, g — модуль прискорення вільного падіння, h — висота піднімання рідини в капілярі, D — діаметр капіляра.

Масу води вимірюють за допомогою терезів, внутрішній діаметр скляної трубки — вимірю­вальним клином і штангенциркулем, висоту під­німання води в капілярі — вимірювальною лінійкою, діаметр капіляра — голкою і штанген­циркулем.

Послідовність виконання роботи

З а в д а пня 1

Вимірювання поверхневого натягу воои способом відривання крапель

1. Підготуйте в зошиті таку таблицю для записування резуль­татів вимірювань і обчислень:

	І). V	п	ЛІ. м	а. Н/м	Лп	Дп

2. Складіть установку за мал. 1.

2. За/допомогою вимірювального клина і штангенциркуля виміряйте внутрішній діаметр скляної трубки-наконечника 3.

3. Виміряйте масу порожньої склянки з точністю до 0,01 г.

4. Закрийте кран 2 (див. мал. 1) і налийте в лійку дистильованої води. Підставте під трубку колбу і, поступово відкриваючи кран, добийтесь, щоб вода з трубки капала окремими краплями з частотою ЗО—40 крапель за хвилину. У цьому разі

можна вважати, що краплі відриваються тільки під дією сили тяжіння.

6. Підставте під трубку порожню склянку і, відлічивши 80—100 крапель, відсуньте її.

7. Вдруге зважте склянку і обчисліть масу води, що вилилась.

8. Обчисліть поверхневий натяг води за формулою (3).

9. Обчисліть відносну і абсолютну похибки вимірювань за формулами:

До _ ДО , ДЛЇ

Є — — гГ І" Гї » £ЛО — Є0.

a D М

10. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.

Завдання 2

Вимірювання поверхневого натягу води способом піднімання рідини в капілярі

1. Підготуйте в зошиті таку таблицю для записування резуль­татів вимірювань і обчислень:

№ досліду	р. кг/м'	/1. М	D, v	а, Н/и	До	Лп 0

2. За допомогою голки і штангенциркуля виміряйте діаметр капіляра.

3. Опустіть капіляр у воду і виміряйте висоту її піднімання в капілярі.

2. Обчисліть поверхневий натяг води за формулою (4).

2. Повторіть вимірювання кілька разів і знайдіть середнє значення. Результати вимірювань запишіть у таблицю.

3. У цій роботі оцінити похибки вимірювань дуже важко (подумайте чому), тому треба порівняти знайдені вами значення з табличними.

4. Порівняйте результати вимірювань а різними методами і зробіть висновок.

•

Контрольні запитання

1. Чому в роботі використовують дистильовану воду?

2. Який метод вимірювання поверхневого натягу дає точніший результат?

3. Яка з вимірюваних у роботі величин найбільше впливає на відносну похибку?

Лабораторна робота № 5

ВИМІРЮВАННЯ ККД ГЕНЕРАТОРА ЗМІННОГО СТРУМУ

Обладнання: 1) генератор змінного струму велосипедний або від моделі вітряного електрогенератора; 2) набір тягарців; 3) секундомір; 4) лінійка; 5) ампервольтомметр АВО-63; 6) набір резисторів від 1 до 10 Ом; 7) штатив для фронтальних лабораторних робіт; 8) нитка.

Зміст і метод виконання роботи

Повторіть: «Фізика-10», § 19, 21.

Змінна ЕРС в обмотці якоря електрогенератора виникає за законом електромагнітної індукції внаслідок періодичних змін магнітного потоку при обертанні індуктора. Енергія змінного електричного струму в колі виникає за рахунок механічної роботи, яку виконують зовнішні сили під час обертання індуктора. Коефі­цієнт корисної дії h генератора змінного струму дорівнює відно­шенню електричної енергії W, яка виділяється в зовнішньому колі, до механічної роботи A, виконаної при цьому зовнішніми силами:

(1)

Щоб визначити вироблену за час t електричну енергію W, треба виміряти напругу U на виході генератора і активний опір його навантаження R:

(2)

Щоб визначити роботу А зовнішніх сил, на вал генератора можна намотати нитку і підвісити на ній тягарець, який забезпе­чить рівномірне обертання ротора. Якщо тягарець рівномірно рухається, то робота А сили тяжіння дорівнює зміні потенціаль­ної енергії тягарця:

(3)

З виразів (1), (2) і (3) дістаємо:

(4)

Послідовність виконання роботи

1. Підготуйте в зошиті таку таблицю для записування резуль­татів вимірювань:

№ досліду	т, кг	h, м	U, B	R, Ом	t, с
1
2

2. Під'єднайте до виходу генератора змінного струму резистор опором 1 Ом і вольтметр змінного струму авометра (мал. 1).

3. Намотайте на вал генератора нитку і до її кінця прикріпіть тягарець масою 0,2 кг.

4. Виміряйте напругу і час руху тягарця.

Це завдання доцільно виконувати одночасно двом учням. Перший з пуском секундоміра звільняє тяга­рець і, як тільки він удариться об підлогу, зупиняє секундомір. Другий, знімає покази вольтметра під часу руху тягарця.

5. Виміряйте відстань h, пройдену тягарцем.

6. Обчисліть коефіцієнт корисної дії генератора. Результати вимірю­вань і обчислень запишіть у таб­лицю.

7. Повторіть вимірювання для на­вантажень 2 Ом, 4 Ом, 7 Ом і 10 Ом.

8. Побудуйте графік залежності ККД генератора від опору наван­таження.

Контрольні запитання

1. Поясніть будову і принцип дії генератора змінного струму.

2. Як вимірюють ККД генератора в цій роботі?

3. Чому ККД генератора менший від 1?

4. Від чого залежить ККД генератора?

5. Від яких конструктивних особливостей генераторів змінного струму залежить амплітуда та частота його ЕРС?

6. Ротор генератора змінного струму обертається в однорідному магнітному полі. Як зміниться ЕРС індукції при збільшенні в 2 рази індукції магнітного поля?

7. Ротор генератора змінного струму обертається в однорідному магнітному полі. Як зміниться амплітуда ЕРС індукції при збільшенні частоти його обертання вдвічі?

8 Для чого в генераторах змінного струму роблять ковзні контакти (кільця та щітки)?

9. Для чого в якості ротора генератора використовують багатополюсні електромагніти?

10. Чому генератори, яки приводяться до руху гідротурбінами, роблять багатополюсними, а турбогенератори – двухполюсними?

11. Як зміниться напруга, яка виробляється генератором, якщо в 10 разів збільшити індукцію магнітного поля, в якому обертається рамка?

Лабораторна робота № 5

ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРОЄМНОСТІ КОНДЕНСАТОРА

Варіант 1

ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРОЄМНОСТІ КОНДЕНСАТОРА ЗА ДОПОМОГОЮ ГАЛЬВАНОМЕТРА

Обладнання: 1) набір конденсаторів (0,5; 1; 2 мкФ); 2) конденса­тор невідомої ємності; 3) ампервольтомметр АВО-63 або мікроамперметр на 10 мкА, М-24; 4) джерело електроживлення для практикуму ИЭПП-1; 5) пере­микач однополюсний; 6) комплект проводів з'єднувальних.

Зміст і метод виконання роботи.

Повторіть: «Фізика-9», § 53 – 55.

Якщо конденсатор постійної ємності заряджати від того самого джерела сталої напруги, а потім розряджати його через гальванометр, то стрілка гальванометра що разу відкидатиметься по шкал на те саме число поділок. Якщо конденсатори матимуть іншу ємність, то відкид стрілки гальванометра буде іншим. Маючи конденсатори відомої ємності (еталони), на досліді можна переконатися, шо ємність конденсатора С прямо пропорційна числу поділок n, на яке відкидається стрілка гальванометра:

.

Звідси легко визначити коефіцієнт пропорційності:

,

який визначає собою електроємність, що відповідає одній поділці. Знаючи коефіцієнт, можна за відкиданням стрілки гальванометра визначити ємність будь-якого іншого конденсатора, повторивши з ним описаний дослід.

Послідовність виконання роботи

1. Підготуйте в зошиті таку таблицю для записування резуль­татів вимірювань і обчислень:

№ досліду	Ємність конденсатора С. мкФ	Число поділок на шкалі гальванометра, n	Коефіцієнт. пропорційності	Середнє значення кср
1 2

2. Складіть електричне коло за схемою, яку зображено на мал. 1, ввімкнувши в нього джерело постійного струму, конденса­тор відомої ємності, гальванометр і однополюсний перемикач.

3. Зарядіть конденсатор. Для цього з'єднайте його на короткий час з джерелом струму. Потім, зосередивши увагу на стрілці при­ладу, швидко перемкніть конденсатор на гальванометр і визначте максимальне відхилення (відкид) стрілки, відлічуючи на око деся­ті частини поділки. Дослід повторіть кілька разів, щоб точніше знятн покази стрілки, і обчисліть коефіцієнт пропорційності k.

4. Виконайте дослід з конденсатором іншої ємності і за знай­деними даними обчисліть середнє значення k. Результати вимірю­вань і обчислень запишіть у таблицю.

5. В електричне коло ввімкніть конденсатор невідомої ємності С_x і визначте, на скільки поділок п_x відхиляється стрілка вимірю­вального приладу в цьому разі. Знаючи коефіцієнт пропорцій­ності k, обчисліть С_x:

Д о д а т к о в е з а в д а н н я

1. Два конденсатори відомої ємності ввімкніть у коло спочат­ку паралельно, а потім послідовно (мал.2) і визначте в обох випад­ках їх загальну ємність описаним вище способом.

2. Обчисліть за відомими вам формулами загальну ємність конденсаторів при паралельному і послідовному з'єднаннях і порів­няйте результати з тими. які було знайдено на досліді.

Контрольні запитання

1. Як треба добирати границю вимірювання ампервольтом­метра, щоб не пошкодити прилад?

2. Який фізичний зміст коефіцієнта пропорційності k?

Варіант 2

Дослідження розряджання конденсатора і вимірювання його електроємності

Обладнання: 1) електролітичний конденсатор на 10 – 30 В, ємністю 2000 мкФ; 2) ампервольтомметр АВО-63 або мікроамперметр на 1ОО мкА, М-24; 3) вольтметр магнітоелектричної системи на 6 В; 4) джерело електроживлення для практикуму; 5) резистор на 50 – 100 кОм; 6) секундомір або годинник з секунд­ною стрілкою; 7) ключ замикання струму; 8) комплект проводів з'єднувальних.

Зміст і метод виконання роботи

Повторіть: «Фізика-9». § 53 – 55.

Цей спосіб визначення ємності конденсатора грунтується на вимірюванні заряду, відданого конденсатором під час розряд­жання. Щоб визначити заряд, треба знайти залежність сили струму в процесі розряджання від часу. У роботі досліджують цю залеж­ність, і за знайденими даними будують графік (мал.1) I=f(t). Площа, обмежена графіком і осями координат, чисельно дорів­нює заряду, відданому конденсатором.

Щоб обчислити заряд, спочатку визначають, якому заряду від­повідає на графіку площа квадрата з стороною 1 см (або 0.5 см), і підраховують кількість таких квадратів на всій площі, обмеже­ній графіком. Визначивши таким способом заряд і вимірявши вольтметром різницю потенціалів на обкладках конденсатора на початку розряджання, визначають ємність за формулою:

Послідовність виконання роботи

І. Підготуйте в зошиті таку таблицю для записування резуль­татів вимірювань:

Час t, с	G0	110	220	З30	440	550	660	770	880	990	1100	1110	1120	1130	1140	1150
Сила струму розряджання I, 10-6 A

2. Складіть коло за схемою, яку зображено на мал.2. Якщо ключ замикає коло, конденсатор заряджається до різниці потенціалів джерела напруги (майже вмить, оскільки опір-з'єднуваль­них проводів дуже малий). Мікроамперметр показує струм, який проходить через резистор. Запишіть у зошит силу струму і показ вольтметра.

3. Розімкніть ключ і одночасно включіть секундомір. У цьому [разі джерело напруги від'єднується від кола, струм продовжує проходити за рахунок розряджання конденсатора. Через кожні 10 с записуйте в таблицю силу струму.

4. Коли конденсатор зовсім розрядиться, дослід повторіть і знову через кожні 10 с записуйте в таблицю покази мікроамперметра. Обчисліть середні значення сил струму.

5. За даними таблиці побудуйте графік залежності сили струму розряджання конденсатора від часу. У відповідному масштабі по осі абсцис відкладіть час у секундах, а по осі орди­нат - силу струму в амперах.

6- Визначте, якому заряду в кулонах відповідає на графіку площа в 1 см². Для цього помножте час у секундах, який відпові­дає 1 см по осі абсцис, на силу струму в амперах, що відповідає 1 см по осі ординат.

7. Визначте площу в квадратних сантиметрах, обмежену гра­фіком і осями координат. Визначте заряд, який відповідає всій , цій площі.

8. Знаючи напругу і заряд, визначте ємність конденсатора у фарадах і мікрофарадах. Порівняйте цю ємність з ємністю, позначеною на конденсаторі.