Порядок виконання роботи. 1. Підготуйте в зошиті таблицю для запису результатів вимірювань та обчислень

1. Підготуйте в зошиті таблицю для запису результатів вимірювань та обчислень:

№	Ємність конденсатора, , мкФ	Число поділок по шкалі гальванометра,	Коефіцієнт пропорційності	Середнє значення коефіцієнта,

2. Складіть електричне коло за схемою, зображеною на рис. 7.

3. Зарядіть конденсатор. Для цього з’єднайте його на короткий час із джерелом струму(рис. 8). Потім, зосередивши увагу на стрілці приладу, швидко перемкніть конденсатор на гальванометр і відмітьте на шкалі максимальне відхилення стрілки Дослід повторіть кілька разів, щоб точніше помітити покази стрілки, і обчисліть коефіцієнт пропорційності.

Рис. 8

4. Виконайте дослід с конденсатором іншої ємності і обчисліть середнє значення . Результати вимірювань (не менше десяти) та обчислення занесіть в таблицю.

5. В електричне коло (рис. 7) увімкніть конденсатор невідомої ємності і визначте на скільки поділок відхиляється стрілка гальванометра в цьому випадку. Знаючи коефіцієнт пропорційності , обчисліть .

6. Два конденсатори відомої ємності увімкніть в коло спочатку паралельно (рис. 9), а потім послідовно (рис. 10) і визначте в тому та іншому випадку їх загальну ємність способом, що описаний вище.

Рис. 9

Рис. 10

Контрольні запитання

1. Що називається електроємністю?

2. Який фізичний зміст коефіцієнта пропорційності?

3. Від яких фізичних величин залежить ємність плоского конденсатора?

4. Як визначається енергія електричного поля, що знаходиться між обкладинками плоского конденсатора?

5. Що таке фарад? Виразіть фарад через основні одиниці СІ. Що таке пкФ, нФ?

6. Що це означає фізично такий запис: ?

7. Яке призначення конденсатора?

8. Які типи конденсаторів існують?

9. Запишіть формулу ємності плоского конденсатора. Вкажіть межі її застосування.

10. Виведіть вираз для енергії електростатичного поля плоского конденсатора.

11. Напишіть формулу загальної ємності трьох послідовно сполучених конденсаторів.

Лабораторна робота № 2

ВИЗНАЧЕННЯ ВНУТРІШНЬОГО ОПОРУ ДЖЕРЕЛА СТРУМУ ТА ОПОРУ ДІЛЯНКИ КОЛА МЕТОДОМ АМПЕРМЕТРА І ВОЛЬТМЕТРА

Обладнання: джерело струму (ЛИП-90); реостат РПШ; провідник, опір якого треба визначити; амперметр; вольтметр–2; вимикач; з’єднувальні провідники.

Теоретичні відомості

Метод амперметра і вольтметра по визначенню внутрішнього опору джерела струму та опору ділянки кола не досить точний, але відрізняється простотою. Розглянемо схему рис. 11.

Рис. 11

Запишемо закон Ома для ділянки 1-2:

, (2.1)

де – потенціали точок 1 і 2. Оскільки , де – напруга, яку показує вольтметр, то попередній вираз перепишеться у вигляді:

(2.2)

Змінимо струм у колі до значення :

(2.3)

З рівнянь (2.2) і (2.3) отримаємо (2.4):

. (2.4)

Цей метод дає задовільні результати для джерел з великим внутрішнім опором. При невеликих значеннях струму треба враховувати струм, що споживається вольтметром.

Найпростіший метод вимірювання опорів ґрунтується на застосуванні закону Ома для ділянки кола. Принципову схему вимірювання опорів побічним методом за допомогою вольтметра і амперметра наведено на рис. 12.

Рис. 12

Невідомий опір обчислюється за формулою:

, (2.5)

де – сила струму, що проходить через вольтметр; – опір вольтметра; – сила струму, що проходить через амперметр; – напруга, яку показує вольтметр.

Якщо опір (саме цей випадок реалізується в нашому дослідженні), сила струму набагато менша, ніж сила струму, що проходить через невідомий опір, і нею можна знехтувати.