Порядок выполнения работы. I. Собрать электрическую цепь в соответствии со схемой, представленной на рис
I. Собрать электрическую цепь в соответствии со схемой, представленной на рис. 3, подключив конденсатор С1. Обозначения на рис. 3: SА - выключатель, RР - потенциометр, PA - амперметр, PV- вольтметр, C1, C2 - конденсаторы.
После проверки электрической цепи преподавателем
и разрешения с его стороны
2. Включить цепь с конденсатором С1. Определить показания амперметра РА и
вольтметра РV при различных положениях движка реостата RР, занести их в таблицу.
3. Отключить конденсатор С1 и подключить конденсатор С2, повторить измерения по п. 2 для него, записать их в таблицу.
Рис. 3
4. Соединить конденсаторы С1 и С2 последовательно и вновь произвести измерения величин тока и напряжения при различных положениях движка реостата RР.
5. Соединить конденсаторы С1 и С2 параллельно и также при различных положениях движка реостата RР произвести измерения величин I и U, занести их в таблицу.
Во всех случаях измерений по пп. 2-5 количество измерений должно быть не менее пяти.
6. Занести в таблицу данные вычислений. Найти среднее значение емкости <C>, абсолютную <DС> и относительную dс погрешность ее измерения для каждого из четырех случаев емкости цепи.
Результат записать в виде С = <С> ± <DС>.
7. Проверить выполнение законов сложения емкостей для батареи последовательно и параллельно соединенных конденсаторов по формулам (3) и (4) соответственно.
Таблица
| № | Вид нагрузки | Показания приборов | Расчетные величины | ||||||
| I, А | U, В | Хс, Ом | C, мкФ | <С>, мкФ | DC, мкФ | <DС>, мкФ | dс, % | ||
| С1 | |||||||||
| С2 | |||||||||
| Последовательно С1, С2 | |||||||||
| Парал- лельно С1, С2 | |||||||||
Контрольные вопросы
1. Что такое конденсатор? Как он изображается в электрических схемах? Где применяется?
2. Что такое емкость конденсатора? В каких единицах измеряется емкость в системе СИ?
3. Емкость плоского конденсатора.
4. Емкость батареи последовательно и параллельно соединенных конденсаторов.
5. Почему постоянный ток не течет через конденсатор, а переменный – течет?
6. Какой физический смысл имеет реактивное сопротивление?
7. Нарисуйте и объясните волновую диаграмму для цепи переменного синусоидального тока с конденсатором.
8. Что такое векторная диаграмма? Постройте векторную диаграмму для цепи переменного синусоидального тока с конденсатором.
Рекомендуемая литература
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1994. § 93 - 95.
2. Савельев И.В. Курс общей физики. М: Наука, 1978. Т. 2. § 26, 27, 29, 30.
3. Грабовский Р.И. Курс физики. С-Пб.: Лань, 2002. Часть П, § 7, 10, 37.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-02