Лабораторная работа № 4
Тема: Определение энергии заряженного конденсатора
Цель: установить качественную связь между энергией электрического поля заряженного конденсатора и работой электрического тока при разрядке конденсатора.
Оборудование: конденсатор электролитический емкостью 1000 мкФ; микроамперметр на 100 мкА; резистор сопротивлением 100 кОм; секундомер; источник электропитания, переключатель однополюсный; вольтметр.
Указания к выполнению работы
1. Соберите электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке.
2. Поставьте переключатель в положение 1 и зарядите конденсатор до напряжения 10 В.
Рис. 1
3. Поставьте переключатель в положение 2. При этом заряженный конденсатор будет соединенным последовательно с резистором и микроамперметром.
4. Одновременно с замыканием цепи запустите секундомер и запишите показания микроамперметра, а в дальнейшем записывайте показания амперметра через каждые 20 с в течение 8-9 минут.
5. Результаты измерений занесите в таблицу 1.
Таблица 1
|
Номер опыта |
t, c |
I, A |
I ср, А |
∆t, с |
∆А, Дж |
W, Дж |
|
|
1 2 3 4 5 |
I |
|
|
|
|
|
|
|
6 7 8 9 10 |
II |
|
|
|
|
|
|
|
11 12 13 14 15 |
III |
|
|
|
|
|
|
|
16 17 18 19 20 |
IV |
|
|
|
|
|
|
|
21 22 23 24 25 |
V |
|
|
|
|
|
|
1. Вычислите среднее значение силы тока Iср для каждого из выделенных в таблице 1 промежутков времени по формуле:
Результаты вычислений занесите в таблицу 1.
2. Вычислить значение работы электрического тока ΔА за каждый промежуток времени Δt по формуле ΔА = I2∙R∙ t, где R - сопротивление резистора.
3. Результаты вычислений занесите в таблицу 1.
4. Вычислите работу электрического тока за 8-9 минут как сумму работ за все промежутки времени:
5. W = А = ΔАI + ΔАII + ΔАIII + ΔАIV + ΔАV.
6. Принимая во внимание, что работа, выполненная электрическим током А, равна выполненной энергии W, запишите вычисленное значение энергии в таблицы 1 и 2.
А = W =
7. Вычислите значение энергии Wвыч электрического поля конденсатора по напряжению между обкладками конденсатора U и его электроемкости С по формуле:
8. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 2.
Таблица 2
|
U, В |
С,Ф |
Wвыч , Дж |
W, Дж |
εw , % |
∆W, Дж |
|
|
|
|
|
|
|
9. Определите относительную погрешность измерений и вычислений по формуле:
Контрольный вопрос:
Какой заряд конденсатора в вашей практической работе?
Скачано с www.znanio.ru
Лабораторная работа № 4 Тема:
I 6 7 8 9 10
W = А = ΔА I + ΔА II + ΔА III + ΔА
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.
