Подготовка к работе

1. Физические понятия, величины, явления, законы, знание которых необходимо для успешного выполнения работы:

· Вектор напряженности электрического поля, разность потенциалов

· Теорема Гаусса

· Электроемкость

· Переменный ток, амплитуда, частота, циклическая частота, период, фаза колебаний

· Эффективные значения переменного тока и напряжения

· Емкостное сопротивление

2. Приведите в рабочей тетради подробный вывод всех соотношений "Теоретической части" работы. Выведите при помощи теоремы Гаусса формулу (2).

3. При выводе формулы (6) следует предположить, что диэлектрическая пластина расположена параллельно обкладкам конденсатора. Тогда трехслойный конденсатор можно рассмотреть как последовательное соединение трех конденсаторов, один из которых (с расстояние между обкладками h) полностью заполнен диэлектриком, а два других – воздушные. Заметим, что емкость такого трехслойного конденсатора не зависит от того, где конкретно расположена диэлектрическая пластина в зазоре.

4. Изучите экспериментальную часть работы. Приведите в рабочей тетради электрическую схему измерений.

5. Обратите внимание: переменный ток протекает в цепи из-за периодической перезарядки конденсатора. При изменении напряжения на конденсаторе меняется заряд обкладок, поэтому происходит перенос заряда в проводах, подключенных к обкладкам.

6. При подготовке к работе рекомендуем изучить Приложения 1 и 3 методического пособия.

Расчетное задание.

· Рассчитайте по формуле (5) емкость воздушного конденсатора, а также поправку

,

обусловленную учетом краевых эффектов. В расчетах примите d = 5 мм, 1, r = мм, где N - номер бригады, K - номер (по алфавиту) студента в бригаде.

· Какой максимальный заряд можно накопить в таком конденсаторе, если пробой воздуха происходит при напряженности электрического поля 30 кВ/см?

· Рассчитайте емкостное сопротивление конденсатора при частоте 20 кГц и эффективное значение тока через конденсатор при напряжении 50 В.

 

Рекомендуемая литература

1. Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. Москва - Санкт-Петербург.: ФИЗМАТЛИТ, 2001, §§ 1.2, 1.3, 2.6, 11.4.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. Электричество и магнетизм. Москва.: Астрель. АСТ, 2001, §§ 1.13, 1.14, 3.3, 3.4, 13.5.

3. Калашников С.Г. Электричество. Москва: Наука, 1985, §§ 217, 218.