Лабораторная работа 9. Определение электроемкости конденсатора

Лабораторная работа 9

Определение электроемкости конденсатора

1 Цель работы: Определение емкости конденсатора опытным путем.

2 Перечень инструментов и оборудования:

-  Источник постоянного электрического тока с электродвижущей силой 6В;

-  Миллиамперметр с пределом измерения 1-500мА;

-  Конденсаторы известной и неизвестной емкостями;

-  Двухполюсный переключатель и соединительные провода.

Ход работы:

3.1 Составить электрическую цепь по схеме рисунка 1. В цепь установить один из конденсаторов известной емкости.

Рисунок 1

3.2  Зарядить конденсатор, соединив его переключателем с источником электрического тока.

3.3  Сосредоточив внимание на шкале миллиамперметра, быстро замкнуть конденсатор на прибор и определить показания миллиамперметра, соответствующее максимальному отклонению стрелки; для большей достоверности результата, опыт повторить несколько раз. Рассчитать среднее значение тока и среднее число делений

Iср.= (I1+ I2+ I3+ I4)/4

Nср =

3.4  Найти число делений , которые приходятся на 1мкФ данного конденсатора по формуле

где N – максимальное число делений при разрядке конденсатора на миллиамперметр;

Сi – электроемкость данного конденсатора, Ф.

3.5  Работы по пунктам 3.1 - 3.4 повторить 2-3 раза с другими конденсаторами известной емкости и найти среднее значение nср.

nср.=Ncp./С1

3.6  Разобрать электрическую цепь и собрать вновь по схеме рисунка 1, установив конденсатор неизвестной емкости Сх.

Iсрх.= (I1х+ I2х+ I3х+ I4х)/4

3.7  Повторить работы по пунктам 3.2-3.3, определив тем самым число делений миллиамперметра Nх соответствующие максимальному отклонению стрелки прибора

Nср. х = Iср. х / nср.

3.8  Найти электроемкость данного конденсатора по формуле

Сх= Nср. х/ nср.

где Сх – емкость конденсатора, мкФ;

Nx – число делений, найденное при разрядке конденсатора неизвестной емкости;

nx – число делений, приходящееся на 1 мкФ.

3.9 Определить относительную погрешность измерений δ, %

,

где Ст – фактическая емкость конденсатора, которые сообщатся преподавателем конце работы, мкФ;

Сх – емкость того же конденсатора, найденная из опытов.

3.10 Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.

Таблица 1 – Результаты измерений и вычислений.

Конденсаторы с известной емкостью С, мкФ	Показания милиамперметра	Среднее значение силы тока Iср	Среднее число делений nср	Среднее число делений на 1 мкФ	Относитель ная погрешность
I1 mA	I2 mA	I3 mA	I4 mA
С1=2	84	82	86	84
Сх=	10	12	14	12
Ст= 0,25

Ц. Дмилиамперметра = 2 Ма

4Дополнительное задание

4.1 Измерьте емкость плоского воздушного конденсатора

,

4.2 Измерьте радиус пластин

4.3 Рассчитайте их площадь

S=πR2

4.4 Заполните таблицу

Радиус R, м	Расстояние между пластинами d, м.	Площадь пластин S, м2	ε	ε0, нм2/Кл2	С
11,1*10-2	0,01 м		1	8,85*10 -12

4.5 Рассчитайте ёмкость батареи конденсаторов 2мкФ и 0,5 мкФ включённых: а) последовательно;

б) параллельно.