Смешанное соединение конденсаторов

Встречается смешанное соединение только на различных платах. Для него характерно наличие в одной цепи параллельного и последовательного соединения конденсаторов. При чем смешанное соединение может быть как последовательного, так параллельного характера

Задание

Составить батареи конденсаторов, осуществить параллельное, последовательное и смешанное соединение конденсаторов и определить их емкость.

Приборы и оборудование

1. Конденсаторы: С1 = 10 мкФ+N, С2 = 20 мкФ+2N, С3 = 30 мкФ+4N.

2. Амперметр на.

3. Вольтметр.

4. Генератор тока 1А.

5. Программа Multisim

При проведении лабораторных работ емкость батареи конденсаторов определяется путем измерения ее емкостного сопротивления переменному току.

Экспериментальная часть

1. Соединение конденсаторов последовательно.

Собрать электрическую цепь (рис. 1.)

Рис. 1.

Установить такое напряжение в цепи, чтобы ток I не превышал 1 А. Емкость батареи конденсаторов определяется формулой

С_{экспер.} = Q =1нК

Рассчитать эту же емкость формулой последовательного соединения конденсаторов и сравнить результаты.

2. Соединение конденсаторов параллельно.

Собрать электрическую цепь (рис. 2)

Рис. 2.

Установить напряжение, чтобы I не превышал 1 А. Определить емкость батареи по формуле

С_{экспер.} = Q =1нК

Определить эту же емкость по формуле параллельного соединения конденсаторов и

сравнить результаты.

3. Смешанное соединение конденсаторов.

Собрать электрическую цепь (рис. 3.)

Рис. 3.

Установить напряжение, чтобы I не превышал 1 А. Определить емкость батареи по формуле

С_{экспер.} =

Определить эту же ёмкость по формуле смешанного соединения конденсаторов в батарею.

Расчётная часть

1. Расчёт эквивалентной ёмкости конденсаторов соединённых последовательно.

2. Расчёт эквивалентной ёмкости конденсаторов соединённых параллельно.

3. Расчёт эквивалентной ёмкости конденсаторов соединённых смешано.

4. Рассчитать электрическую энергию заряженного эквивалентного конденсатора

Wэкв.= ;

5. Рассчитать заряд на пластинах конденсатора

Q₁=C₁U₁; Q₂=C₂U₂; Q₃=C₃U₃;

Таблица 1.

	I	U	Сэксп.	Срасч..	С1	С2	С3	Q1	Q2	Q3	WCэк
	A	В	мкФ	мкФ	мкФ	мкФ	мкФ	Кл	Кл	Кл
Соединение конденсаторов последовательно.					10+N	20+2N	30+4N
Соединение конденсаторов параллельно.
Смешанное соединение конденсаторов.

Содержание отчета

1.Соединение конденсаторов последовательно.

Скриншот схемы.

Расчёт ёмкости конденсатора полученной экспериментально. Формулы, единицы измерения

Расчёт ёмкости конденсатора теоретически.

Расчёт электрической энергии заряженного эквивалентного конденсатора.

Расчёт заряд на пластинах конденсатора.

Заполнение таблицы.

2.Соединение конденсаторов параллельно.

Скриншот схемы.

Расчёт ёмкости конденсатора полученной экспериментально. Формулы, единицы измерения

Расчёт ёмкости конденсатора теоретически.

Расчёт электрической энергии заряженного эквивалентного конденсатора.

Расчёт заряд на пластинах конденсатора.

Заполнение таблицы.

3.Смешанное соединение конденсаторов.

Скриншот схемы.

Расчёт ёмкости конденсатора полученной экспериментально. Формулы, единицы измерения

Расчёт теоретической ёмкости конденсатора.

Расчёт электрической энергии заряженного эквивалентного конденсатора.

Расчёт заряд на пластинах конденсатора.

Заполнение таблицы.

Контрольные вопросы

1. Напишите формулу расчета емкости батареи параллельно соединенных конденсаторов.

2. Напишите формулу расчета емкости батареи последовательно соединенных конденсаторов.

3. Напишите формулу расчета емкости батареи смешанно соединенных конденсаторов.

4. Назовите типы диэлектриков и раскройте их, применяемых в конденсаторах.

5. Приведите электрические параметры диэлектриков и раскройте их.

6. Опишите характеристики, которыми, кроме емкости обладает конденсатор.

7. Приведите классификацию конденсаторов.

8. Каковы особенности последовательного и параллельного соединения конденсаторов.

9. Когда целесообразно применять метод двух узлов? Каковы особенности метода.

10. Опишите порядок расчёта сложных цепей методом уравнений Кирхгоффа.

Литература

1. Фуфаева Л. И. Электротехника. М., Издательский центр «Академия», 2014.

2. Евдокимов Ф. Е. Теоретические основы электроники. М., Высшая школа, 2012.

3. Данилов И. А., Иванов П. М. Общая электротехника с основами электроники. М., Высшая школа, 2013.