Методом баллистического гальванометра

Принадлежности: баллистический гальванометр, измерительный стенд.

Краткая теория

Электроемкостью уединенного проводника называется способность накапливать заряд. Емкость численно равна величине заряда, изменяющего его потенциал на единицу:

методом баллистического гальванометра - student2.ru (1)

Конденсаторы - это система двух тел, обладающая повышенной способностью конденсировать заряды. Емкость конденсатора определяется отношением:

методом баллистического гальванометра - student2.ru (2)

Здесь методом баллистического гальванометра - student2.ru - напряжение на пластинах плоского конденсатора. Следовательно, для измерения емкости необходимо измерять величину заряда и напряжение на конденсаторе. Заряд измеряется баллистическим гальванометром, напряжение – вольтметром

Емкость плоского конденсатора определяется выражением:

методом баллистического гальванометра - student2.ru (3)

где методом баллистического гальванометра - student2.ru - диэлектрическая проницаемость среды, S – площадь пластины, d - расстояние между пластинами конденсатора.

Емкость шара равна:

методом баллистического гальванометра - student2.ru (4)

где R – радиус шара.

 
  методом баллистического гальванометра - student2.ru

При последовательном соединении конденсаторов

емкость определяется по формуле:

методом баллистического гальванометра - student2.ru

 
  методом баллистического гальванометра - student2.ru

При параллельном соединении конденсаторов

емкость определяется по формуле:

методом баллистического гальванометра - student2.ru

Баллистическим называется гальванометр, момент инерции подвижной части (рамки) которого специально увеличен. Если через гальванометр пропустить импульс тока (например, разрядить конденсатор) угол первого отброса рамки ( методом баллистического гальванометра - student2.ru ) будет пропорционален заряду ( методом баллистического гальванометра - student2.ru ), прошедшему через гальванометр:

методом баллистического гальванометра - student2.ru

где В - баллистическая постоянная гальванометра.

В настоящей работе используется вспомогательный конденсатор известной емкости (эталон).

Для эталонного конденсатора методом баллистического гальванометра - student2.ru , для исследуемого методом баллистического гальванометра - student2.ru .

Если напряжение ( методом баллистического гальванометра - student2.ru ) одинаково, тo методом баллистического гальванометра - student2.ru . Так как методом баллистического гальванометра - student2.ru и методом баллистического гальванометра - student2.ru то:

методом баллистического гальванометра - student2.ru (7)

Это выражение и определяет методику измерений.

Описание измерительной установки

В работе используется настольный баллистический гальванометр.

Измерительный стенд состоит из выпрямителя (рис. 1), вольтметра, эталонного ( методом баллистического гальванометра - student2.ru ) и исследуемого ( методом баллистического гальванометра - student2.ru ) конденсаторов, двух переключателей, с помощью которых эталонный и исследуемый конденсаторы подключаются последовательно к выпрямителю для зарядки и к гальванометру для разряда.

 
  методом баллистического гальванометра - student2.ru

Рис. 1

Наши рекомендации