Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






МЕТОДОМ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО ГАЛЬВАНОМЕТРА




Цель работы: определить емкости конденсаторов и их соединений.
Оборудование: баллистический гальванометр, реостат, переключатель, вольтметр, источник питания, батарея конденсаторов.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Конденсатор — система из двух или более проводников (обкладок), разделенных диэлектриком, обладающая способностью накапливать электрические заряды. Основной характеристикой конденсатора является его электрическая емкость С. Емкость определяется отношением заряда +q на обкладке конденсатора к напряжению между обкладками U:

. (1)

В СИ единицей электроемкости является фарада: 1Ф = 1 Кл/В. Величина электроемкости зависит от формы и размеров конденсатора, диэлектрических свойств материала, заполняющего пространство между обкладками, и не зависит от заряда и напряжения на конденсаторе.

Пример. Плоский конденсаторсостоит из двух плоскопараллельных металлических пластин, линейные размеры которых много больше расстояния между ними. Емкость такого конденсатора определяется по формуле:


, (2)

 

где S — площадь пластины; d— расстояние между пластинами; ε — диэлектрическая проницаемость материала, заполняющего пространство между пластинами; ε0 — электрическая постоянная.

Конденсаторы объединяют в батарею, соединяя их параллельно (рис. 1) или последовательно (рис. 2).

В случае параллельного соединения все конденсаторы заряжаются до одной и той же разности потенциалов U, но заряды на них могут быть различными. Если емкости конденсаторов равны С1, С2,..., Сn, то из формулы (1) следует, что заряды на них будут равны:

q1= C1U, q2= C2U, …., qn= CnU.

Общий заряд на всех конденсаторах:

q = q1+q2+…+qn = (C1+C2+…+Cn)U,

и, следовательно, емкость всей батареи конденсаторов:

Собщ = q/U =С1 + С2 +…+ Сn.(3)

 

Рис. 1 Рис. 2

 

В случае последовательно соединенных конденсаторов заряды на всех конденсаторах одинаковы. Действительно, если поместить заряд +q на левую обкладку первого конденсатора, то вследствие электростатической индукции на правой его обкладке возникнет заряд —q, а на левой обкладке второго конденсатора — заряд +q. Наличие этого заряда на левой обкладке второго конденсатора опять-таки вследствие индукции создает на правой его обкладке заряд —q, а на левой обкладке третьего конденсатора — заряд +q и т. д. Таким образом, заряд каждого из последовательно соединенных конденсаторов оказывается равен +q. Напряжение на каждом из конденсаторов определяется емкостью соответствующего конденсатора:

U1= q/C1, U2= q/C2,…, Un=q/Cn.

Суммарное напряжение между крайними (свободными) обкладками всей батареи конденсаторов:

U = U1+U2+…+Un = .

Следовательно, емкость всей батареи конденсаторов при последовательном соединении определяется из соотношения:

(4)

vikidalka.ru - 2015-2018 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных