Порядок виконання роботи. 1. Провести на папері між центрами електродів лінію

1. Провести на папері між центрами електродів лінію. На цій лінії відмітити через 20 мм точки 1, 2, 3 і т.д. Встановити один із зондів у точці 1, другим відшукати кілька точок вище та нижче точки 1 таким чином, щоб при встановленні другого зона у цих точках стрілка мікроамперметра не відхилялась від нульової позначки (поверталась на нуль шкали).

Оскільки при такому положенні зондів струм між відповідними точками дорівнює 0, то згідно із законом Ома різниця потенціалів також дорівнює 0, тобто потенціал у цих точках однаковий.

З’єднати ці точки суцільною лінією, яка і буде однією із еквіпотенціальних ліній.

2. Аналогічно знайти лінії рівного (однакового) потенціалу, які проходять через точки 2, 3,…, що розташовані на лінії з’єднання центрів електродів. Провести перпендикулярно до еквіпотенціальних ліній силові лінії.

3. Визначити напруженість поля у різних точках на лінії з’єднання центрів електродів із співвідношення:

. (5)

де — різниця потенціалів між еквіпотенціальними лініями, а – віддаль між ними. Різницю потенціалів визначити згідно із законом Ома: , де — сила струму на ділянці між відповідними точками, — внутрішній опір мікроамперметра (вказаний у паспорті приладу). Силу струму виміряти мікроамперметром за допомогою зондів, встановивши один із них в одній точці, а інший — в другій, між якими визначається різниця потенціалів.

4. Оцінити похибки вимірювань.

3.03. ВИЗНАЧЕННЯ ЄМНОСТІ КОНДЕНСАТОРА.

1. Теоретичні відомості.

Електроємність провідника чисельно дорівнює величині заряду, який потрібно надати провіднику для збільшення його потенціалу на одиницю:

. (1)

Електроємність (скорочено просто ємність) провідника залежить від його форми та розмірів, діелектричних властивостей середовища, а також від розташування провідника відносно інших провідників. Електроємність провідника зростає при наближенні до нього інших провідників. Цей факт використовується у пристроях, названих конденсаторами, які можуть накопичувати (конденсувати) заряди, маючи внаслідок цього значно більшу ємність в порівнянні з відокремленим провідником. Конденсатор складається з двох близько розташованих один до одного провідників (обкладок), розділених шаром діелектрика. Дуже важливим є та обста­вина, що електричне поле конденсатора зосереджене майже цілком між його обкладками, так що ємність конденсатора не залежить від наявності поблизу інших провідників і діелектриків. Якщо створити деяку різницю потенціалів між обкладками конденсатора, то на кожній з обкладок виникнуть рівні за величиною заряди протилежних знаків. Фізична величина, яка чисельно дорівнює відношенню заряду однієї з обкладок конденсатора до різниці потенціалів між обкладками називається ємністю конденсатора:

(2)

Ємність конденсатора може бути виміряна кількома різними способами. В даній роботі вимірювання ємності проводиться балістичним методом на основі співвідношення (2) за допомогою гальванометра, призначеного для вимірювання кількості електрики. В гальванометрі такого типу значно збільшений момент інерції його рухомої частини у порівнянні із звичайним магнітоелектричним гальванометром, внаслідок чого тривалість імпульсу струму, який протікає через рамку гальванометра, набагато менша, ніж період власних коливань рамки. При такій умові перше найбільше відхилення рамки після протікання струму пропорційне кількості електрики, яка пройшла через рамку:

, (3)

де — стала гальванометра. Знаючи сталу гальванометра, можна за максимальним кутом відхилення рамки визначити заряд конденсатора, розряджаючи його через гальванометр. За величиною заряду та відповідною напругою на зарядженому конденсаторі можна обчислити ємність конденсатора за формулою (2).

2. Опис схеми вимірювання

На рис. 1 зображена схема визначення ємності конденсаторів, де Г — гальванометр, С — досліджуваний конденсатор, P — потенціометр, — джерело постійної напруги, V — вольтметр, П — перемикач, К — ключ. Коли перемикач замкнено на клеми 1 та 2, відбувається зарядка конденсатора. При замиканні конденсатора на клеми 5 та 6 конденсатор розряджається через гальванометр, внаслідок чого рамка гальванометра повертається на певний кут. Кутове відхилення рамки гальванометра відраховується по його лінійній шкалі. Згідно з (3) заряд конденсатора пропорційний максимальному зміщенню покажчика гальванометра по шкалі:

,

де — максимальній показ гальванометра при розрядці конденсатора.

Дата добавления: 2014-10-15