Лабораторная работа Конденсаторы

Лабораторная  работа: Определение электрической ёмкости конденсатора

Учебная цель: Определить ёмкость конденсатора. Проверить законы последовательного и параллельного соединения конденсаторов

Учебные задачи: определение ёмкости конденсатора методом измерения накопленного конденсатором заряда

Правила безопасности: правила проведения в кабинете во время выполнения практического занятия

Студент должен

Уметь: составлять электрическую цепь по схеме. Рассчитывать ёмкость исследуемого конденсатора в соответствии с определением

знать: законы соединения конденсаторов

Обеспеченность занятия:

- методические указания по выполнению лабораторного занятия

- лабораторно – практическая тетрадь, карандаш, линейка. Источник электрической энергии 6 в. Миллиамперметр. Конденсаторы (3-4 шт.) известной ёмкости (1-6 мкФ). Конденсатор неизвестной ёмкости. Двухполюсный переключатель. Соединительные провода.

Порядок проведения занятия:

Для выполнения практической работы учебная группа распределяется по трём вариантам.

Теоретическое обоснование

Важной характеристикой любого конденсатора является его электрическая ёмкость C– физическая величина, равная отношению заряда Q – конденсатора к разности потенциалов U между его обкладками:

С = Q / U. Выражается в СИ в фарадах. Ёмкость конденсатора можно определить опытным путём.

Содержание и Последовательность выполнения практической работы:

Задание 1

1. Собрать электрическую цепь по схеме, рисунок 1
2. В цепи установить конденсатор ёмкостью 4,7 мкФ
3. Конденсатор зарядить; для этого соединить его переключателем на короткое время с источником питания.
4. Сосредоточить внимание на миллиамперметре, быстро замкнуть конденсатор на измерительный прибор и определить число делений, соответствующее максимальном отклонению стрелки.
5. Опыт повторить (пять раз найти среднее значение n) для более точного определения числа делений «n_ср». Hайти отношение количества делений «n _ср» к ёмкости взятого конденсатора С: n _{ср /} С = k
6. Опыт повторить с другими конденсаторами (2,2мкФ, 1мкФ, 0,47мкФ, 0,22мкФ).
7. Результаты измерений, вычислений записать в таблицу №1

8.      Опыт (п. 1-4) повторить с конденсатором известной ёмкости С_х.

Определить в этом случае число делений n_x и найти ёмкость из соотношений =

9.      Узнать ёмкость исследуемого конденсатора (у преподавателя) и, приняв её за табличное значение, определить относительную погрешность

Рисунок 1

Таблица 1

Задание 2

1. Составить электрическую цепь по схеме, рисунок 2, включив в неё два параллельно соединённых конденсатора известной ёмкости.
2. Повторить опыт (п.7) и найти ёмкость батареи параллельно соединённых конденсаторов
3. Проверить соотношение = +

4. Составить электрическую цепь по схеме, рисунок 3, включив в неё два последовательно соединённых конденсатора известной ёмкости.

5. Повторить опыт (п.7) и найти ёмкость батареи последовательно соединённых конденсаторов

6. Проверить соотношение = + и сделать вывод

Рисунок 2                                          Рисунок 3