Порядок выполнения работы.

Подготовьте цифровой вольтметр к работе согласно инструкции. Подготовьте схему для измерения емкости неизвестного конденсатора Сх, для чего гибкими перемычками соедините клеммы 1 и 3, 5 и 7, 6 и 8, а выходные клеммы интегратора 9 и 10 соедините с входом вольтметра (см. рис. 2.). Включите лабораторный стенд с тумблером, расположенным в левой части передней стенки.

Переключателем S1 конденсатор Сх подключается к источнику Е и заряжается (время полной зарядки конденсатора ~ 10 с.)

Затем переключателем S1 неизвестный конденсатор подключается к интегратору и вольтметру, максимальное показание Ux на табло вольтметра записывается в табл.1. Затем интегратор разряжается нажатием кнопки РИ.

Измерения показаний вольтметра при разрядке неизвестного конденсатора проводят 5 раз.

После этого клеммы 1 и 3 размыкаются, а клеммы 2 и 4 замыкаются (см. рис. 2.). При этом вместо неизвестного конденсатора в цепь включается конденсатор с известной емкостью Q. С ним проводят пять измерений, согласно вышеописанному порядку. Результаты также записываются в табл.1.

Таблица 1 - Результаты измерений

Номер опыта     Неизвестная емкость Сх Известная емкость C1 Параллельное соединение Последовательное соединение
Ux, В ∆Ux, В U1, В ∆U1, В Uпар, В ∆Uпар, В Uпос, В ∆Uпос, В
                 
               
               
               
               
Средние значения                

Конденсаторы Сх и C1 соединяются параллельно путем добавления перемычки между клеммами 1 и 3. Проводятся пять измерений для цепи из двух параллельно соединенных конденсаторов.

Конденсаторы Сх и C1 соединяются последовательно, для чего удаляют перемычки 1-3, 2-4 и устанавливают перемычку между клеммами 2-3.

Проводятся пять измерений для цепи из двух последовательно соединенных конденсаторов.

Определяются средние значения показаний вольтметра Ux, U1, Uпap, Uпoc.

По этим средним значениям вычисляются опытные значения величин емкостей

(2.8)

 

(2.9)

 

(2.10)

Теоретическое значение емкости параллельного соединения конденсаторов

вычисляются следующим образом:

 

(2.11)

Емкость последовательного соединения конденсаторов рассчитывается по следующей формуле:

 

(2.12)

 

 

Используя значение Сх, рассчитанное по формуле (2.8), вычислите по (2.11) и (2.12) значения емкостей параллельного и последовательного соединений конденсаторов. Результат расчетов сравните с экспериментальными значениями, определенными по формулам (2.9) и (2.10).