Исследование зависимостей напряжения и тока от времени при зарядке и разрядке конденсатора.

Собрать схему, приведенную на (Рис. 2). В качестве источника питания используется ВУП–2. Вольтметр электростатической системы С–95. Сопротивление выбрать из рассчитанного в первом задании диапазона сопротивлений. Оценить время релаксации t для данного контура и заряд на обкладках конденсатора в момент полной зарядки .

Снять зависимости напряжения и тока от времени при зарядке конденсатора, потом – при разрядке. По полученным зависимостям U_з (t), I_з (t), U_р (t), I_р (t), построить соответствующие графики. По графикам напряжения определить время релаксации, полученное экспериментально, и сравнить с расчетным t.

По графикам зависимостей зарядного и разрядного токов для всех сопротивлений оценить заряд конденсатора. Так как ток:

,

значит заряд можно выразить интегралом от тока по времени

,

и он численно равен площади под кривой зависимости тока от времени. Методика численного интегрирования достаточно проста. Нужно график зависимости разбить на участки, соответствующие небольшим равным промежуткам времени, определить среднее значение тока на каждом участке и просуммировать "площади" полученных прямоугольников. Полученный результат сравнить со значением, рассчитанным в первом задании.

Вопросы к зачету по работе.

– Теоретически вывести закономерности изменения зарядного тока и напряжения со временем

– Почему при зарядке и разрядке конденсатора в цепи протекает ток, хотя пластины конденсатора разделены диэлектриком, т.е. цепь не замкнута?

– Физический смысл постоянной времени зарядки и разрядки конденсатора t.

– От чего зависит величина заряда конденсатора и методы определения заряда?

– Объяснить устройство и принцип действия вольтметра электростатической системы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: