1 Краткие теоретические сведения

При последовательном соединении конденсаторов различной емкости, электроемкость батареи определяется по формуле:

(1)

При параллельном соединении общая емкость С_общ определяется по формуле:

С_общ = С₁ + С₂ + С₃+… (2)

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 отклоняться по шкале на одно и то же число делений. При конденсаторах другой емкости гальванометр покажет другое отклонение стрелки.

Имея конденсаторы известной емкости (эталоны), можно на опыте убедиться, что величина емкости конденсатора С прямо пропорциональна числу делений n, на которое отклоняется стрелка гальванометра. В этом случае электроемкость определятся по формуле:

(3)

Отсюда легко определить коэффициент пропорциональности, выражающий собой электроемкость, соответствующую одному делению. Коэффициент пропорциональности определяется по формуле:

(4)

Зная коэффициент k и повторив опыт с конденсатором неизвестной емкости, можно определить его емкость по отклонению стрелки гальванометра.

2 Порядок выполнения работы

Часть 1.

Задание1

1 Составить электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке 1. В цепи установить один из конденсаторов известной емкости;

Рисунок 1 − Экспериментальная схема

2.Конденсатор зарядить: для этого соединить его (переключателем) на короткое время с источником питания;

3.Сосредоточив внимание на микроамперметре, быстро замкнуть конденсатор на измерительный прибор и определить число делений, соответствующее максимальному отклонению стрелки;

4.Опыт повторить еще два раза для более точного определения числа делений n;

5.Опыт повторить 2 раза с другими конденсаторами известной емкости, согласно пунктам 1-4;

6.Результаты измерений записать в таблицу 1

7. Взять конденсатор неизвестной емкости С_х и повторить опыт(п.1-4);

8.Записать данные n, полученные по микроамперметру в таблицу 1

Таблица 1 – Экспериментальные данные

№	Емкость конденсаторов С, мкф	Число делений по шкале микроамперметра n	Коэффициен пропорцион. nСР/С = k	Емкость неизвестного конденсатора Сх , мкф	Емкость неизвестного конденсатора Сх , мкф	ε =
1
2
3
4

3 Обработка результатов измерения первой части

1.Рассчитать среднее число делений n_ср для каждого конденсатора;

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.Определить коэффициент пропорциональности (k) по формуле (4) для каждого конденсатора известной емкости;

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.Определить емкость неизвестного конденсатора С_х для каждого случая по формуле (3);

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.Определить к_ср по формуле: k_ср =(k₁+k₂+k₃)/3;

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.Определить емкость неизвестного конденсатора С_х по формуле (3), используя формулу п.4;

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.Узнать у преподавателя табличное значение емкости неизвестного конденсатора и определить относительную погрешность;

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7.Сделать вывод о полученной относительной погрешности;

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________