1. Убедитесь путем измерения тока и напряжения, что при последовательном соединении конденсаторов общая емкость цепи меньше емкости наименьшего конденсатора.
2.Соберите цепь согласно схеме (рисунок 3) и подсоедините регулируемый источник синусоидального напряжения с параметрами U = 3…7 В и f = 50…1000 Гц.
Рисунок 3
3. Измерьте с помощью мультиметров А1 и V1 действующие значения тока в цепи, приложенного напряжения и напряжения на каждом конденсаторе. Результаты измерений занесите в таблицу 1.
Таблица 1
I, мА | U, В | UC1, В | UC2, В | UC3, В |
4. Рассчитайте емкостные реактансы и емкости.
5. Проверьте эквивалентную емкость цепи расчетом.
Вычисление емкостных реактансов:
XC1 = UC1 / IС =
XC2 = UC2 / IС =
XC3 = UC3 / IС =
XЭ = U / I =
Вычисление угловой частоты:
ω = 2πf =
Вычисление емкостей:
C1 = 1 / (ω * XC1) =
C2 = 1 / (ω * XC2) =
C3 = 1 / (ω * XC3) =
CЭ = 1 / (ω * Xэ) =
Проверка эквивалентной емкости цепи расчетом:
1/CЭ = 1 / (1/C1 + 1/ C2 + 1/C3) =
|
|
Параллельное соединение конденсаторов
1. Убедитесь путем измерения токов и напряжений, что эквивалентная емкость цепи с параллельным соединением конденсаторов равна сумме емкостей отдельных конденсаторов.
2. Соберите цепь по схеме (рисунок 4), подсоедините регулируемый источник синусоидального напряжения с параметрами U = 3…7 B и f = 50…1000 Гц.
Рисунок 4
3. Измерьте приборами блока ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ (или мультиметрами) общий ток цепи I, токи параллельных ветвей I1, I2, I3 и напряжения на конденсаторах U, занесите данные измерений в таблицу 2.
Таблица 2
U, В | I, мА | I1, мА | I2, мА | I3, мА |
4. Вычислите емкостные реактансы XЭ, XC1, XC2, XC3 по формуле XC =U / IС.
5. Определите емкости отдельных конденсаторов и эквивалентную емкость цепи по формуле C = 1 / (ω*XC), где ω = f =
6. Проверьте вычислениями величину емкости CЭ, найденную экспериментально.
Вычисление емкостных реактансов:
XC1 = U C1 / I C1 =
XC2= UC2 / IС2 =
XC3= UC3 / IС3 =
XЭ= U / I =
Вычисление емкостей:
C1 = 1/ (ω * XC1) =
C2 = 1/ (ω * XC2) =
C3 = 1/ (ω * XC3) =
CЭ = 1/ (ω * XC) =
Проверка эквивалентной емкости расчетом:
CЭ = C1 + C2 + C3 =
Вывод:
оценка | подпись |