2018-01-08
462
Задание 1. Калибровка прибора.
1. Усвоив содержание описания установки, включаем стенд в сеть.
2. Ставим переключатель С в положение 1, нажимаем на кнопку (к) под гальванометром и отсчитываем угол отклонения стрелки (в делениях).
3. Операцию совершают 3 раза. Перед каждым следующим нажатием кнопки (к) необходимо сделать паузу не менее 5 секунд. Результаты измерений записывают в первую строчку таблицы 1.
4. Таким же образом измеряются и записываются отбросы стрелки гальванометра соответствующие емкостям С2, С3, С4, С5.
5. В пятой колонке таблицы 1 записывают среднее значение отброса <a>, полученное из трех измерений a1, a2, a3 для каждого конденсатора С1, С2, С3, С4, С5.
6. В шестой колонке таблицы 1 записывают цену деления шкалы гальванометра μ=С/<a>, вычисленную для каждого из пяти эталонных конденсаторов.
7. В шестой строчке шестой колонки записывают среднее значение цены деления гальванометра <μ>.
8. В седьмой колонке таблицы записывают абсолютную ошибку цены деления шкалы гальванометра
|
|
|
9. В шестой строчке седьмой колонки записывают среднею абсолютную ошибку цены деления шкалы гальванометра <D μ>.
12. Под таблицей записывают относительную ошибку полученного значения цены деления шкалы гальванометра
13. По результатам в колонках 1 и 5 строят градуировочный график прибора С(a).
14. Из графика (по тангенсу угла наклона прямой) находят среднюю графическую цену деления шкалы гальванометра < μ >гр. и сравнивают ее с полученной в конце таблицы средней арифметической ценой деления.
Таблица №1
| С, мкФ | a 1, дел. | a 2, дел. | a 3, дел. | < a >, дел. | μ, мкФ/дел. | D μ, мкФ/дел. |
| С1 С2 С3 С4 С5 | ||||||
| Средние значения. |
Задание 2. Измерение неизвестных емкостей.
1. Ставим переключатель С в положение 6,7,8 и 9, нажимаем на кнопку (к) под гальванометром и отсчитываем угол отклонения стрелки (в делениях).
2. Результаты измерений записать в таблицу 2.
3. В пятой колонке таблицы 2 записать средние значения отбросов стрелки < a >.
4. В шестой колонке таблицы 2 записать полученные значения измеряемых емкостей
Cэксп=< μ>×<a>.
5. Исходя из полученных значений Сх1, Сх2, вычислить Спосл. и Спарал. по формулам (2.3) и (2.2). Записать вычисленные значения в 6, 7 колонки таблицы 2.
6. Сравнить вычисление значения Спарал. и Спосл. с экспериментальными.
7. Убедиться, что относительное расхождение полученных этими двумя путями значений Спар. и Спосл. в процентах не превосходит относительной ошибки калибровки прибора.
ε посл = 
ε парал= 
.
Таблица № 2
|
|
|
| Подключение ключа | a 1, дел. | a 2, дел. | a 3, дел. | < a >, дел. | Cэксп, мкФ | Cвыч, мкФ | ε посл, % | ε парал, % |
| Сх1 | ||||||||
| Сх2 | ||||||||
| Спосл. | ||||||||
| Спарал. |
Контрольные вопросы
1. Конденсаторы (устройство, назначение, виды).
2. Основная характеристика конденсаторов. От чего зависит.
3. Вывод формул для последовательного и параллельного соединения конденсаторов.
4. Вывод формулы емкости плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов.
5. Что называют пробивным напряжением и от чего оно зависит.
6. Вывести формулу зависимости a~q.
7. Для чего нужен график в этой работе.
8. Если конденсатор остается подключенным к источнику напряжения, как изменится заряд на обкладках конденсатора при введении диэлектрика и при увеличении расстояния между его пластинами.
9. Если конденсатор отключить от источника, как изменится напряжение между его обкладками при введении диэлектрика и при увеличении расстояния между его пластинами.
Литература
1. Трофимов Т.И. Физика: учебник для высшего проф. образования - М.: Академия, 2012, -3 20 с. -43 экз.
2. Савельев И.В.Курс физики: учеб. пособие для вузов. В 3-х т.. Т. 2: Электричество. Колебания и волны. Волновая оптика — Изд. 4-е, стер. — СПб.: Лань, 2008. — 480с. — [Классическая учебная литература по физике].
