Учебно-методический комплекс учебной дисциплины ОДП. 03 Физика (стр. 30 )

Определение электроемкости конденсатора

Цель: определение электроёмкости конденсатора опытным путём

Оборудование: набор конденсаторов с обозначением емкости, конденсатор неизвестной емкости, микроамперметр (от прибора по фотометрии), переключатель однополюсной, провода соединительные, ЛИП – 90.

Теоретическая часть работы.

Если заряжать конденсатор постоянной емкости от одного и того же источника постоянного напряжения, а затем разряжать его через гальванометр, то стрелка гальванометра всякий раз будет отбрасываться по шкале на одно и то же число делений. При конденсаторах другой емкости гальванометр покажет иную величину отброса стрелки.

Имея конденсаторы известной емкости (эталоны), можно на опыте убедиться, что величина емкости конденсатора С прямо пропорциональна числу делений n, на которое отбрасывается стрелка гальванометра.

С=к n

Отсюда легко определить коэффициент пропорциональности: к=С/n

выражающий собой электроемкость, соответствующую одному делению. Зная коэффициент и повторив опыт с конденсатором неизвестной емкости, можно определить его емкость по отбросу стрелки гальванометра.

Вопросы для повторения:

1. Что такое электроемкость?

2. Что такое конденсатор?

3. Основное свойство конденсатора.

4. От каких параметров зависит электроемкость?

 

Порядок выполнения работы

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений:

№ опыта	Емкость конденсатора, С (мкФ)	Число делений по шкале гальванометра, n	Коэффициент пропорциональности, к=С/n
1
2

1.  Составьте электрическую цепь из источника постоянного напряжения, конденсатора известной емкости, микроамперметра и однополюсного переключателя.

 

4В С

 

2.  Зарядите конденсатор. Для этого соедините переключателем на короткое время цепь с источником тока. Затем, сосредоточив внимание на стрелке микроамперметра, быстрым движением переключателя замкните цепь на микроамперметр и, заметьте по шкале максимальное отклонение (отброс) стрелки, отсчитывая на глаз десятые доли деления. Опыт повторите несколько раз, чтобы точнее заметить показания стрелки, и вычислите коэффициент пропорциональности к.

3.  Выполните этот опыт с конденсаторами другой емкости и по полученным данным вычислите среднее значение к. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

4.  В электрическую цепь включите конденсатор неизвестной емкости Сx и определите, на сколько делений отклоняется стрелка микроамперметра в этом случае. Зная коэффициент пропорциональности к, вычислите Сx.

Cx=k n

Литература:

1. Фирсов для профессий м специальностей технического и естественно - научного профилей: учебник: Рекомендовано ФГУ «ФИРО»/ Под редакцией – М.: «Академия», 2011 – 432с.

2. Янчевская в таблицах и схемах/ . - СПб.: Издательский Дом «Литера», 2008. – 96 с.

3. , Лазаренко по физике. ч.1. :Мозырь Белый ветер, 2006. - 136 с.

Лабораторная работа № 22

Определение индуктивности катушки

Цель: определение индуктивности катушки опытным путём

Оборудование: электромагнит разборный, амперметр постоянного тока, микроамперметр, резистор, ключ лабораторный, провода соединительные, ЛИП –90.

Теоретическая часть работы.

Индуктивность катушки из n1 витков можно измерить, зная изменение магнитного потока при изменении силы тока в ней на известную величину :

Изменение силы тока в катушке можно определить с помощью амперметра, а изменение магнитного потока – с помощью второй катушки, замкнутой на микроамперметр. Если вторая катушка расположена так, что весь магнитный поток, создаваемый первой катушкой, проходит через нее, то при изменении магнитного потока во второй катушке из n2 витков возникает ЭДС индукции:

Величину ЭДС индукции второй катушки можно выразить через параметры цепи:

где R – сопротивление замкнутой цепи (катушка – микроамперметр):

- величина заряда, прошедшего через эту цепь.

Следовательно, изменение магнитного потока , вызвавшего ЭДС индукции, можно рассчитать из выражения: ,

отсюда индуктивность катушки: , .

Величину заряда можно найти по отбросу стрелки микроамперметра, предварительно проградуированного для измерения зарядов. Наиболее удобный способ измерения силы тока в исследуемой катушке – размыкание цепи. В этом случае изменение силы тока в цепи равно силе тока в цепи до ее размыкания.

Вопросы для повторения:

1.  Каким образом можно произвести градуировки шкалы микроамперметра, чтобы по отбросу его стрелки можно определять количество электричества?

2.  В чем суть явления электромагнитной индукции?

3.  Почему ток во вторичной цепи появляется только в момент замыкания и размыкания первичной цепи?

4.  Закон электромагнитной индукции.

Порядок выполнения работы.

1.  Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений

I1, А	R, Ом	I2, А	, Кл	L, Гн

2.  Соберите первичную и вторичную электрические цепи с разборным электромагнитом.

L1 – катушка электромагнита

L2 – катушка из набора по электромагнетизму, надетая на сердечник электромагнита, замкнутый якорем.

3.  Замкните первичную цепь и измерьте силу тока в катушке L1.

4.  Разомкните цепь, по шкале микроамперметра заметьте число делений, на которое отклоняется при этом его стрелка. Опыт повторите три раза и найдите среднее значение отклонения. Определите электрический заряд , прошедший в цепи.

5.  Общее сопротивление вторичной цепи R примите равным сопротивлению резистора, включенного в цепь катушки L2 и микроамперметра. Сопротивление этих приборов по сравнению с резистором очень мало и им можно пренебречь.

6.  Вычислите индуктивность катушки L1 электромагнита. Результаты измерений занесите в таблицу.

Литература:

1. Фирсов для профессий м специальностей технического и естественно - научного профилей: учебник: Рекомендовано ФГУ «ФИРО»/ Под редакцией – М.: «Академия», 2011 – 432с.

2. Янчевская в таблицах и схемах/ . - СПб.: Издательский Дом «Литера», 2008. – 96 с.

3. , Лазаренко по физике. ч.1. :Мозырь Белый ветер, 2006. - 136 с.

Лабораторная работа № 23

Определение показателя преломления стекла

Цель: определение показателя преломления стекла и сравнение полученного значения с табличным.

Оборудование: пластина с плоскопараллельными гранями, линейка, транспортир, четыре одностержневые булавки, циркуль.

Теоретическая часть работы.

При переходе света из одной среды в другую происходит преломление лучей – изменение направления распространения света.

Показатель преломления стекла относительно воздуха определяется по формуле ,