Метод измерения

Введение

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА

Работа № 3

Цель: Ознакомиться с методами измерения электрической емкости конденсатора С.

Оборудование: Генератор напряжений, мультиметры, миниблоки: «Интегратор тока», «Ключ», «Конденсатор» эталонной емкости, «Конденсатор» неизвестной емкости.

Измерение емкости конденсатора можно осуществить различными методами. В данной работе в основу измерения емкости положено соотношение между зарядом конденсатора Q, его емкостью C и разностью потенциалов U на обкладках конденсатора:

Q = CU. (1)

Метод измерения емкости конденсатора включает в себя градуировку интегратора тока, определение неизвестной емкости двумя методами, контроль правильности результата градуировки путем измерения емкости C батареи из двух конденсаторов известной емкости.

В данной работе для измерения заряда используется интегратор тока.

При этом величина заряда, прошедшего через него, пропорциональна показанию вольтметра U_инт:

Q U = γ_инт, (2)

где γ — градуировочная постоянная интегратора.

Расчетную формулу для измеряемой емкости найдем, используя равенства (1) и (2):

С = γU_инт / U. (3)

Определение градуировочной постоянной (градуировку прибора) выполняют также с помощью формулы (3), проводя измерения для эталонного конденсатора с известной емкостью С_э. При этом выражение

(4)

позволяет рассчитать величину γ (величины с индексом «э» относятся к измерениям с эталонным конденсатором).

Для проверки правильности градуировки прибора необходимо провести с его помощью измерение какой-либо известной емкости. Для этого можно использовать емкость, полученную путем соединения двух конденсаторов С_э и С_х, предварительно измерив неизвестную емкость С_х. Сравнивая измеренное значение емкости соединенных конденсаторов С_эксп с рассчитанным по известным формулам для параллельного и последовательного соединений, проверяем надежность градуировки.

Дата добавления: 2015-06-04