2015-07-03
247n kQ
n-число делений
Q-заряд
k-коэфициент пропорциональности.
где Q=CU
Если n0 показатель ёмкости известного конденсатора
(С0=1мкФ), а nx показатель ёмкости неизвестного
конденсатора (Сx), то
n0=kQ0=kC0U,
nx=kQx=kCxU;
где U напряжение между клеммами А и В.
 |  |
Отсюда находи м
2. Второй способ (на переменном токе).
 |
Вольтметр V измеряет напряжение U на конденсаторе, при этом сопротивление цепи довольно велико, т.е.
 |
Благодаря этому, сила тока i не зависит от величин С1 и С2, тогда U R, U=i R. Следовательно
 |  | ||
Если U0- показания вольтметра при подключении конденсатора С0, то
 |  |
Результаты первого опыта.
Таблица 1.
| № | n0 (дел) | nx (дел) | C0 (мкФ) | Cx (мкФ) | Cпар | Cпосл | ||
| nx | Cx | nx | Cx | |||||
| 2,32 | 3,58 | 0,68 | ||||||
| 2,15 | 68,5 | 3,43 | 12,8 | 0,64 | ||||
| 19,5 | 43,5 | 2,23 | 3,49 | 12,6 | 0,65 |
Результаты вычислений получены в мкФ.
Результаты второго опыта.
Таблица 2.
|
|
|
| U0 (B) | Ux (B) | C0 (мкФ) | Cx (мкФ) | Cпар | Cпосл | ||
| Ux | Cx | Ux | Cx | ||||
| 3.6 | 1.37 | 2,62 | 1.068 | 3,28 | 5,3 | 0,68 |
Сравнение результатов первого и
второго опытов.
Среднее значение ёмкости конденсатора, полученное первым способом составило величину 2,23 мкФ, а вторым - 2,62 мкФ. При этом, разница в результатах между ними составляет величину 0,39 мкФ или 14,9 %.
При параллельном соединении конденсаторов средняя ёмкость, полученная первым способом составила величину 3,49 мкФ, а вторым способом – 3,28 мкФ. При этом, разница в результатах между ними составляет величину 0,21 мкФ или 6,0%.
При последовательном соединении конденсаторов средняя ёмкость, полученная первым способом составила величину 0,66 мкФ, а вторым способом – 0,68 мкФ. При этом, разница в результатах между ними составляет величину 0,02 мкФ или 2,9%.
Расчёт ёмкостей параллельного и последовательного соединения конденсаторов по формулам.
Рассчитаем С0X соединённых последовательно и параллельно по формулам расчёта ёмкости параллельного и последовательного соединения конденсаторов.
При С0=1, а Сx=<Cx>=2,23 мкФ
Результаты вычислений получены в мкФ.
 |
Сравнение результатов опытов с результатами, полученными по формулам.
При параллельном соединении конденсаторов средняя ёмкость, полученная первым способом составила величину 3,49 мкФ, а полученная по формулам – 3,23мкФ. При этом, разница в результатах между ними составляет величину 0,26 мкФ или 7,4%.
При последовательном соединении конденсаторов средняя ёмкость, полученная первым способом составила величину 0,66 мкФ, а полученная по формулам– 0,69 мкФ. При этом, разница в результатах между ними составляет величину 0,03 мкФ или 4,3%.
|
|
|
При параллельном соединении конденсаторов ёмкость, полученная вторым способом составила величину 3,28 мкФ, а полученная по формулам – 3,23мкФ. При этом, разница в результатах между ними составляет величину 0,05 мкФ или 1,5%.
При последовательном соединении конденсаторов ёмкость, полученная вторым способом составила величину 0,68 мкФ, а полученная по формулам– 0,69 мкФ. При этом, разница в результатах между ними составляет величину 0,01 мкФ или 1,4%.
Заключение.
1. В лабораторной работе была определена ёмкость конденсатора двумя способами (1 способ Сx=2,23 МкФ; 2 способ Сx=2,62МкФ). При этом разница в процентах между полученными результатами составила величину 14,9% (0,39 мкФ).
2. Так же была измерена ёмкость параллельного и последовательного соединения конденсаторов. Последняя сравнивалсь с результатами полученными по формулам расчёта ёмкости параллельного и последовательного соединения. При этом получилось, что разница между результатами измерений и результатами, полученными по формулам, соответственно составляют:
- в сравнении с первым способом 0,26 МкФ (7,4%), и 0,033 мкФ (4,3%);
- в сравнении со вторым способом 0,05 Мкф (1,5%), и 0,01МкФ (1,4%)
3. Можно сказать, что формулы верны, но при их использовании нужно учитывать погрешности измерений. Следует иметь ввиду, что измерения при переменном токе являются более точными.
