Методики измерений.
Если зарядить конденсатор до разности потенциалов U,а затем переключить его к миллиамперметру, то через последний протечет кратковременный импульс тока и количество электричества q, протекающее через гальванометр равно
где n – максимальное отклонение рамки от положения равновесия; a – постоянная для данного миллиамперметра величина.
Емкость неизвестных конденсаторов Сх в данной работе определяется двумя способами.
1-й способ
Оба конденсатора, эталонный и неизвестный, последовательно один за другим заряжают до одного и того же напряжения и разряжают через миллиамперметр. Емкости первого и второго конденсатора будут равны
Так как напряжение U одинаково, то отношение емкостей можно заменить отношением количества электричества
так как q0 =an0 и qx =anx, то
Пользуясь данной формулой можно определить емкости неизвестных конденсаторов.
Результаты и расчеты.
Эталонный конденсатор | U, B | n | ncp | C0 |
0,300 | 0,275 | 1 мкФ | ||
0,250 | ||||
0,350 | 0,363 | |||
0,375 | ||||
0,400 | 0,413 | |||
0,425 | ||||
1.Первый конденсатор неизвестной емкости | U, B | n | ncp | Cх |
0,150 | 0,163 | 0,593 | ||
0,175 | ||||
0,200 | 0,200 | 0,550 | ||
0,200 | ||||
0,225 | 0,238 | 0,576 | ||
0,250 | ||||
2.Второй конденсатор неизвестной емкости | 0,500 | 0,525 | 1,904 | |
0,550 | ||||
0,600 | 0,613 | 1,689 | ||
0,625 | ||||
0,750 | 0,725 | 1,755 | ||
0,700 | ||||
3.Последовательное соединение первого и второго конденсаторов | 0,700 | 0,700 | 0,452 | |
0,700 | ||||
0,800 | 0,813 | 0,415 | ||
0,825 | ||||
0,900 | 0,913 | 0,437 | ||
0,925 | ||||
4.Паралельное соединение первого и второго конденсаторов | 0,650 | 0,663 | 2,502 | |
0,675 | ||||
0,800 | 0,813 | 1,239 | ||
0,825 | ||||
0,900 | 0,925 | 2,331 | ||
0,950 |
Вычислим неизвестные Сх1 и Сх2 по формуле:
Емкость первого неизвестного конденсатора при:
50 вольт:
60 вольт:
70 вольт:
Среднее значение для первого неизвестного конденсатора:
Емкость второго неизвестного конденсатора при:
50 вольт:
60 вольт:
70 вольт:
Среднее значение для второго неизвестного конденсатора:
Общую емкость двух неизвестных конденсаторов соединенных последовательно найдем по формуле:
.
Общая емкость двух конденсаторов при:
50 вольт: .
60 вольт: .
70 вольт: .
Общую емкость двух конденсаторов соединенных параллельно найдем по формуле:
Общая емкость двух конденсаторов при:
50 вольт:
60 вольт:
70 вольт: