С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І icon

С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І




Скачати 101.63 Kb.
НазваС, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І
Дата15.09.2012
Розмір101.63 Kb.
ТипЗакон

Лабораторна робота №2

Визначення електроємності конденсаторів і перевірка законів електростатики

Мета роботи: провести розрахунок електроємності плоского конденсатора за його лінійними розмірами і заданим значенням діелектричної проникливості середовища між його пластинами за форму­лою (2.25) і перевірити одержане значення методом порівняння реактивних опорів і дослідних ємностей в колі змінного струму низької частоти.


Теоретичні відомості, що стосуються даної лабораторної роботи приведені в розділі 2.4.


Електричну ємність конденсатора можна визначити, використавши закон Ома для змінного струму. Для ділянки кола, що містить конденсатор з ємністю С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І і напруги U, має вигляд:

, (2.45)

де - циклічна частота коливань струму у колі.

За допомогою цієї формули можна при почерговому під'єднуванні досліджуваних Сх і еталонної С0 ємностей до одного і того ж джерела змінного струму з однією і тією ж напругою U і незмінною частотою const. порівняти величини ємностей за значеннями ефективних струмів Іх і І0, що по них протікають. З (2.45) ; , звідки отримуємо

. (2.46)

При співставленні вимірюваних ємностей з відомим і невідомим значеннями діелектричних проникливостей матеріалів шарів діелектрика між пластинами конденсатора згідно з (2.25) ; . За цими формулами можна визначити невідому діелектричну проникливість матеріалу :

, (2.47)

де d і Сх відповідно значення товщини шару діелектрика і ємності з відомим значенням діелектричної проникливості ; товщина шару діелектрика з невідомим значенням діелектричної проникливості , - відоме значення ємності конденсатора, що містить пластину з діелектрика з невідомою діелектричною проникливістю .


Порядок виконання роботи.

  1. Розрахувати значення ємності плоского конденсатора з відомими значеннями діелектричної проникливості шару діелектрика між пластинами:

  1. виміряти площу пластин конденсатора

S =ab.

де a і b - сторони прямокутних пластин конденсатора;

б) за допомогою мікрометра виміряти товщину d діелектричного шару між пластинами конденсатора;

в) розрахувати значення ємності конденсатора за формулою (2.25).



  1. З


    Рис. 2.14

    ібрати схему ( див. Рисунок 2.14 ), де А - мікроамперметр, С0 - еталонна ємність, Сх - невідома ємність, виконана у вигляді плоского конденсатора, в конструкції якого передбачено використання різних діелектриків а ( скло, ебоніт, пластик та ін. ) П - двополюсний перемикач, з допомогою якого до джерела змінної ЕРС по черзі приєднується С0 і Сх.

  2. Виміряти за допомогою мікроамперметра значення ефективних струмів I0 і Іх, які проходять через еталонну ємність C0 і невідому ємність Сх з різними діелектриками між пластинами конденсатора.

  3. За формулами (2.46) і (2,47) визначити значення невідомих ємностей Сх і невідомих діелектричних проникливостей запропонованих матеріалів.

  4. Визначити похибки вимірювань і розрахунків ємностей С0 і Сх і діелектричної проникливості відповідно до використаних формул (2.25) (2.46) і (2.47). Для цього в роботі подано значення еталонних величин ємності С0 і діелектричної проникливості абсолютні С, і їх відносні похибки і . Абсолютні похибки при вимірюванні лінійних розмірів a, b і d необхідно прийняти рівними половині точності вимірювальних приладів ( найменшої ціни поділки вимірювальних приладів ): мм = 5 10-4 м.

; ;

при вимірювані мікрометром величини d

0.025 мм = 2,5 10-5 м;

Абсолютні , і відносні , похибки при вимірюванні сили струмів І0, І належить визначити за класом точності мікроамперметра ;

Кл. Точн. = ,

Де Іmax – верхня межа , тоді і відповідно

= і . За теорією похибок відповідно до формул (2.25), (2.46) і (2.47)



; ( 2.48 )

;

; ( 2.49)

.

. ( 2.50 )



  1. Пропонується розрахунки виконувати в системі SІ , а потім виразити їх в дольових одиницях ємності ( мкФ, пкФ ). Усі вимірювання і розрахунки фізичних величин пропонується внести в табл. 1, 2.

  2. Належить порівняти виміряні і розраховані значення ємності і проаналізувати похибки.

  3. За рекомендацією викладача студенту може бути запропоновано виміряти електроємності за допомогою вимірювача ємності і індуктивності Е12-1А.

Контрольні запитання.

    1. Що таке електрична ємність, в яких одиницях вона вимірюється ?

    2. Чому діелектрик збільшує ємність конденсатора ?

    3. Який фізичний зміст має відносна діелектрична проникливість ?

    4. Що таке ефективні значення змінного струму і напруги ?

    5. Від чого залежить ємнісний реактивний опір у колі змінного струму ?



Таблиця 1.

Теоретичний розрахунок електроємності плоского конденсатора з відомим









a





b





d





C













































































































































Таблиця № 2

Визначення електроємності плоского конденсатора з різними діелектриками і розрахунок їх діелектричних проникливостей.



№ п/п













Іx











1





































2





































3







































( продовження таблиці № 2 )



№ п/п

























1





































2





































3





































Схожі:

С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І iconRм, значення якого вказане на робочому місці, та записати його у таблицю. Записати в таблицю значення опорів R
Мета роботи: необхідно перевірити закон Ома для постійного струму, тобто перевірити
С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І iconТема 4 фізичні процеси в колах змінного струму
Ключові поняття: змінний струм, періодичний змінний струм, діюче значення напруги (ерс, струму), середнє значення напруги (ерс, струму),...
С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І iconR за формулою. Виміряти напругу на конденсаторі І обчислити його опір. Розрахувати ємність конденсатора. Виміряти герцметром частоту змінного струму f
Визначення коефіцієнта потужності І перевірка закону Ома для кола змінного струму
С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І iconЗакон ома електричний опір
Класична електронна теорія не здатна пояснити явище надпровідності. Пояснення механізму цього явище було дано тільки через 60 лет...
С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І iconЛабораторная работа №1 Определение эдс и внутреннего сопротивления источника питания, проверка законов Ома Цель
Цель. Закрепить знание о законе Ома для полной цепи; овладеть методом определения ерс и внутреннего сопротивления источника через...
С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І iconR I C. Мета роботи: перевірити закон Ома для кола змінного струму. Перед виконанням роботи необхідно вивчити теоретичний матеріал з розділу 4 Прилади І обладнання : реостат, батарея конденсаторів, амперметр, вольтметр, частотомір, джерело змінної напруги.
Прилади І обладнання : реостат, батарея конденсаторів, амперметр, вольтметр, частотомір, джерело змінної напруги
С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І iconДослідження електростатичного поля
Сформулюйте закон Ома в інтегральній та диференціальній формах для однорідної ділянки кола
С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І iconТема: Предмет, метод та значення логіки як науки
Логос" (давнього. Logos) "слово, "висловлювання", "закон", "смисл". Основні значення терміну "логіка" в даний час
С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І iconРівняння Максвела – це основні рівняння класичної електродинаміки
Максвел узагальнив основні експериментальні закони електромагнетизму: теорему Гаусса, закон повного струму, Основний закон електромагнітної...
С, закон Ома, записаний через ефективні значення струму І iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України
Закон оптимуму; закон біогенної міграції атомів, закон 10-ти %, закон константності (Вренадського), закон зворотності (Далло), закон...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи