Порядок выполнения работы и обработка результатов измерения

Задание 1. Определение баллистической постоянной гальванометра.

1. Соберите цепь по схеме (рис. 5).

2. Подсоедините эталонный конденсатор С _эт, емкость которого указана на установке.

3. Включите осветитель гальванометра в сеть.

4. Определите начальное положение n ₀ риски на шкале. Отсчет величины отклонения светового "зайчика" производите относительно этого деления.

5. Установите по вольтметру PU напряжение по указанию преподавателя.

6. Подключите конденсатор к источнику питания (ручку переключателя S на стенде установите в левое положение) и через 2 - 3 секунды разрядите его на гальванометр (ручку переключателя S установите в правое положение) одновременно отмечая максимальное деление шкалы n, до которого отклонится световой “зайчик”.

7. Повторите аналогичные измерения по пятому пункту не менее трех раз для различных значений напряжений U, заданных преподавателем.

8. По полученным данным, пользуясь формулой (8), определите К _б.

9. Результаты измерений и расчетов занесите в таблицу 1.

Таблица 1

10. Оцените погрешность Δ К _б по формуле:

,

где Δ U = 0,1 В; Δ n = 5 мм; Δ С _эт – указана на установке.

11.Ответ представьте в виде: К _б = < К _б> ± Δ К _б.

Задание 2. Определение емкости конденсаторов

1. Включите в собранную схему конденсатор измеряемой емкости C _x в Включите в собранную схему конденсатор измеряемой ёмкости С_х вместо С _эт.

2. Включите осветитель гальванометра.

3. Установите по вольтметру PU напряжение U, заданное преподавателем.

4. Подключите конденсатор к источнику тока и через 2-3 секунды разрядите его через гальванометр, одновременно отмечая максимальное деление (n) шкалы, до которого отклонится световой “зайчик “.

5. Повторите аналогичные измерения не менее 3-х раз для различных значений напряжения U (по указанию преподавателя).

6. По полученным данным, пользуясь формулой (9), определите C _x (< K _б> взять из таблицы 1).

7. Тем же методом определите емкость других конденсаторов (C _y или C _z по указанию преподавателя).

8. Результаты измерений и расчетов занесите в таблицу 2.

Задание 3. Определить емкости батарей из двух конденсаторов.

1. Соедините конденсаторы C _x и C _y (или C _x и C _z) последовательно в батарею (рис.1).

2. Методом, приведенным в задании 2, определите емкости C _xy (или C _xz) батареи при последовательном соединении.

3. Соедините те же конденсаторы параллельно в батарею.

4. Определите емкость C _xy (или C _xz) батареи при параллельном соединении.

5. Результаты измерений и расчетов занесите в таблицу 2.

Таблица 2

6. Оцените погрешности ΔC_x по формуле:

.

7. Аналогично оцените погрешности ΔC_y, ΔC_xy (послед.), ΔC_xy (парал.).

8. Результаты расчетов представьте в виде:

C _x = < C _x> ± Δ C _x и т. д.

9. Сравните результаты опытов при последовательном и параллельном соединении конденсаторов с результатами вычисления емкости батарей по теоретическим формулам (3) и (4).

10. Оформите вывод по анализу опытных и расчетных данных, занесенных в таблицы. В выводе отразить следующие положения:

а) зависит ли баллистическая постоянная K _б от напряжения на эталонном конденсаторе и его емкости C _эт?

б) как увеличение напряжения на конденсаторе влияет на отброс светового луча по шкале и почему?

в) зависят ли емкости C_x, C_y, C_xy (послед.), C_xy (паралл.) от напряжений на них?

г) как согласуются значения экспериментально полученных емкостей батарей конденсаторов при последовательном и параллельном соединениях с результатами вычисления по формулам?

Контрольные вопросы

1. Каков принцип действия баллистического гальванометра?

2. Каков физический смысл баллистической постоянной?

3. Что называется емкостью уединенного проводника? Конденсатора?

4. Что называется взаимной емкостью двух проводников?

5. Чем отличается емкость конденсатора от емкости уединенного проводника?

6. Выведите формулу емкости батареи конденсаторов при последовательном и параллельном соединениях.

7. В каких случаях следует применять тот или иной способ соединения конденсаторов в батарею?

8. Объясните метод определения емкости с помощью баллистического гальванометра.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: