Цел: запознаване с един от методите за изследване капацитет проводници (кондензатори). Измерване на електрическа мощност на кондензатори и кондензаторни батерии с огледало галванометър. Проверка на изчисление формули за капацитет паралелно и последователно свързани кондензатори.
Инструменти и аксесоари: огледало галванометър, волтметър, справка кондензатор, биполярно ключ, кондензатори неизвестен електрически капацитет, захранване, свързващи кабели.
Всеки изолиран проводник, ако тя информира електрически заряд, тя е в състояние да се натрупват. Количествено характеризират този имот физична величина - електрическа мощност (електрически капацитет) диригент.
Собственост на натрупване на електрически заряд има и кондензатор. Кондензатор е устройство, което се състои от два проводника, разделени с изолатор, чиято дебелина е много по-малки геометрични размери проводници. Проводниците образуващи кондензатор, наречени плаки. Формата на плочите на кондензатори са разделени в сферична, цилиндрична и планарна; на диелектрик тип - за въздух, хартия, слюда, електролитна и др.
Кондензатор, свързан към източник на захранване, които могат да се натрупват на техните плочи на разлика електрически заряди, и р + = | q- | = Р. Електрически капацитет на кондензатор се нарича физическо количество, равно на съотношението на заряда на кондензатор плочи на потенциалната разлика между кондензатор плочи
Електрически капацитет на кондензатор зависи от формата и геометричните размери (площ) на плаките, диелектричните свойства и неговата дебелина. Електрически капацитет се измерва в farads. Фарад е много голяма мерна единица. кондензатор електрическа мощност обикновено е няколко порядъка по-малък електрически капацитет 1F. Поради това, на практика, по-малък измерване единица електрическа мощност - UF, NF, PF (= 10 -6 1mkF F 1 NF = 10 -9 F, 1 PF = 10 -12 F).
свързани кондензатори могат да бъдат свързани по различни начини - последователно, паралелно или в комбинация. Набор от кондензатори, свързани помежду си по някакъв начин, посочен батерията на кондензатори. Успоредно свързване на кондензатори батерия електрическа мощност е равна на сумата на електрически кондензатори на захранване:
В поредица свързване на кондензатори реципрочен на електрическия капацитет на кондензатор банка е равен на сумата от реципрочната стойност на електрическия капацитет на кондензатори:
Измерва се електрически капацитет на кондензатор може да бъде чрез различни методи (метод заместване метод настилка и др.). Една относително прост метод, който се използва за определяне на кондензатори електрически капацитет, методът е балистична огледало галванометър.
Методът се основава на следните закони, предвидени. Електрически заряд кондензатор, съобщена от източника на захранване в постоянно напрежение, пропорционално на електрически капацитет на кондензатора:
Ако зарежда кондензатор след изключване от захранването, за да се освободи през галванометъра, на отклонение "зайче" ще бъде пропорционално на таксата, която е била докладвана кондензатор:
където А е константа на галванометъра, н- брой подразделения на скалата, по която галванометъра отклонените светлина "зайче". галванометъра на огледало изпълнява ролята на индикатор "зайче" по-голяма величина за сравнение на таксата минава през галванометъра, по-голямата броя на деленията се отклонява "зайче" на циферблата инструмент от нула дивизия.
От формули (5) и (6) следва, че електрическия капацитет на кондензатор неизвестен CX може да бъде изчислена по формулата
Трябва да знаете, константа галванометър и напрежението, на което зареждането на кондензатора. Галванометър константа може да бъде определен с позоваване кондензатор (под референтната ще бъде разбрано, че известен електрически капацитет кондензатор). Използване на формули (5) и (6) се получават
където С0 - електрически капацитет на референтния кондензатор, n0 - брой на разделения по скалата, при която галванометър отклонените светлина "зайче". От формули (7) и (8) следва, че за да се определи неизвестен електрически капацитет на кондензатор с галванометър огледало не е необходимо да се знае, цифровата стойност на константата галванометъра (A). Всъщност, след заместване с формула (8) в (7), имаме
Формула (9) е формула изчисление за намиране на електрически капацитет на кондензатори с огледало галванометър.
Редът на изпълнение
1. Съберете електрическа верига съгласно електрическата схема, показана на фиг.1. Има # 949 - източник на ток, R- реостат (R = 100 ома), U-волтметър биполярно ключ К, G- галванометър С хладник. (Когато трябва да се отбележи, свързан електролитни кондензатори полярност.) В началото на верига включва препратка кондензатор С0 = 10 UF.
2. Определете напрежението на около 1.5 и поддържа това постоянно за всички измервания.
3. На първо прехвърляне превключите 1-2 в продължение на няколко секунди, за да се зарежда кондензатор от източника на захранване, а след това да го превърне в позиция 5-6. Кондензаторът се изкарва чрез галванометричните и светлина "зайче", за да се отклони от редица n0 разделения. Измерванията харчат 10 пъти. Резултатите се записват в таблицата. Намерете средната стойност
4. Поставете референтния кондензатор в електрическата верига на неизвестен капацитет кондензатор. Извършва всички операции, които са посочени в параграф 3. Намерете средната стойност
5. Свързване на кондензатори в паралел (Фигура 2) и за измерване на електрически капацитет на кондензаторната банка. Извършва всички операции, които са посочени в параграф 3. Намерете средната стойност
6. Свързване на кондензатори в серия (схема 3) и измерване на електрически капацитет на кондензаторната банка. Извършва всички операции, които са посочени в параграф 3. Намерете средната стойност
7. Изчислете грешката при измерване съгласно формулата:
където # 916; пх и # 916; n0 - абсолютен разрез грешка при измерване на светлината "зайче" за неизвестните и референтни кондензатори. Абсолютната грешка се изчислява по формулите за директни измервания (надеждност участват равноправно # 945; = 0.95); , Средната отклонение на светлината "зайче" по неизвестни и референтни кондензатори (к - брой измервания).
1. Определяне на електрическа мощност изолиран проводник кондензатор. На какви стойности зависят от електрически проводници, капацитивните кондензатори.
2. На какво основание могат да бъдат класифицирани кондензатори.
3. Продукция формула за изчисляване на батерията електрически капацитет на кондензатори в успоредни и последователни техните съединения.
4. Формулата за изчисляване на електрическа мощност на плоска цилиндрична и сферични кондензатори.
5. Формула за изчисляване на енергията на зарежда кондензатор (например плосък кондензатор).
Свързани статии