А. Градуировка баллистического гальванометра
1. Собрать схему с соблюдением полярности (рисунок 4).
2. Включить между планкой А и зажимом В переключателем образцовый конденсатор с емкостью С =0,01 мкф.' Включить ключ К1.
3. Реостатом установить напряжение порядка 1-2 В, а
Рисунок 4 Рисунок 5
переключатель П поставить в положение I. Конденсатор при этом зарядится до напряжения U, контролируемого вольтметром.
4. Быстро перебросить переключатель Л в положение П. Конденсатор при этом будет разряжаться через гальванометр и на шкале последнего световой зайчик сделает отброс, равный α, Тогда баллистическая постоянная
Если α получится небольшим, следует повысить напряжение. Измерить Sb при нескольких значениях U. и взять среднее из них.
Б. Определение коэффициентов электростатической индукции.
I. Поскольку связь между зарядами и потенциалами жил кабеля определяется системой уравнений, в которые входят коэффициенты электростатической индукции:
|
|
q1=β11U1+β12U2+β13U3+β14U4,
q2=β21U1+β22U2+β23U3+β24U4,
q3=β31U1+β32U2+β33U3+β34U4,
q4=β41U1+β42U2+β43U3+β44U4,
то для экспериментального определения коэффициента βkk жилы К её следует соединить с зажимом B переключателя П, а все остальные жилы - с оболочкой (планкой А). На рисунке 5 показана схема для измерения коэффициента βkk.
2. Замкнуть рубильник K1 и поставить переключатель в положение I. Жила K при этом зарядится до потенциала Uk, величина которого фиксируется вольтметром. Потенциалы же остальных жил останутся равными 0. Тогда из уравнений (I)
qk=βkk*Uk
3. Переключатель П перебросить в положение П для разрядки жилы K через гальванометр. По его показанию определить заряд qk жилы K. Тогда
Таким же образом измерить коэффициента βkk всех жил. Переключатель П следует перекидывать быстрее, чтобы жила не успела разрядиться через сопротивление утечки (изоляцию). Время перекидки Δt должно быть намного меньше постоянной времени разрядки жилы через сопротивление утечки.
4. Для измерения взаимных коэффициентов электростатической индукции βkp соединить жилу p с зажимом В и жилу К с зажимом а. переключателя, а оставшиеся жилы - с планкой А. На рисунке 6 приведена схема для измерения коэффициента βkp.
5. Включив рубильник K1, поставить переключатель П в положение I. Жила К при этом зарядится до потенциала Цк. Не жиле р появится заряд qp.
6. Перебросить переключатель П в положение - //. Жила К разрядится на оболочку кабеля (землю), минуя гальванометр, а
Рисунок 6 Рисунок 7
|
|
заряд на жиле p освободится и пройдет через гальванометр. Величина этого заряда определяется по отбросу стрелки гальванометра. Из уравнений (I) следует, что qp= βkp+Uk.
7. Необходимо измерить все 6 коэффициентов.
В. Измерение частичных емкостей
Частичные емкости входят в уравнения:
q1=c11(U1-0)+C12(U1-U2)+C13(U1-U3)+C14(U1-U4);
q2=c21(U1-U1)+C22(U1-0)+C23(U2-U3)+C24(U2-U4);
q3=c31(U3-U1)+C32(U3-U2)+C33(U3-0)+C34(U3-U4);
q4=c41(U4-U1)+C42(U4-U2)+C43(U4-U3)+C44(U4-0);
связывающие заряды жил кабеля с разностями потенциалов между жилами и оболочкой и между жилами. Для измерения собственной частичной емкости Сkk жилы K необходимо:
1. Соединить эту жилу c зажимом б переключателя /7, а остальные жилы с зажимом α (рис. 7).
2. Переключатель /7 поставить в положение I. При этом жилы заряжаются до потенциала Uk, величина которого фиксируется вольтметром.
3. Перебросить выключатель в положение || и зафиксировать отброс гальванометра, через который пройдет заряд qk жилы K. Заряды остальных жил минуют гальванометр.
Из уравнений (2) найдем:
qk= CkkUk;
4. Измерить все четыре собственные частичные емкости.
5. Поскольку Сkp = - βkp взаимные частичные емкости измерять не требуется.
Г. Измерение потенциальных коэффициентов Потенциальные коэффициенты входят в уравнения:
U1=α11q1+ α12q2+ α13q3+ α14q4,
U2=α21q1+ α22q2+ α23q3+ α24q4,
U3=α31q1+ α32q2+ α33q3+ α34q4,
U4=α41q1+ α42q2+ α43q3+ α44q4.
связывающие потенциалы жил с зарядами.
Для измерения собственного потенциального коэффициента αkk необходимо:
1. Соединить на некоторое время жилы с планкой A, дав им разрядиться, а затем присоединить жилу К к зажиму b, оставив остальные жилы свободными.
2. Зарядить жилу K до потенциала Uk, поставив переключатель Л в положение I, и зафиксировать показание вольтметра.
3. Перебросить переключатель П в положение П, в результате чего жила K разрядится через гальванометр. Заряд будет зафиксирован по отбросу гальванометра. Из уравнений (3) следует, что
Uk= αkk *qk,
откуда
4. Измерить все четыре коэффициента. Измерять взаимные коэффициента при малой длине, а следовательно, и малой емкости кабеля очень трудно. Результаты всех измерений и вычислений свести в таблицу I и 2.