2014-01-27
674
Ознакомьтесь с теорией метода и для получения допуска к работе ответьте на вопросы тестов. При положительной оценке приступайте к выполнению работы.
Задание 1. Изучение зависимости емкости конденсатора от его геометрических параметров.
Упражнение 1. Градуировка баллистического гальванометра с известной емкостью 
.
1) С помощью клавиши Вверх и Вниз установите напряжение на конденсаторе в пределах от 1 до 10 В.
2) С помощью Enter зарядите и разрядите конденсатор через гальванометр, измерьте соответствующей отброс «зайчика» 
и занесите в таблицу 1.
3) По формуле (2.1) определите значения заряда 
для различных значений напряжения.
4) Постройте график зависимости от .
Т а б л и ц а 1
 , (нФ)
|  , (В)
|
| , (нКл)
|
Упражнение 2. Изучение зависимости емкости конденсатора от расстояния между обкладками.
1) Запишите значения напряжения .
2) С помощью мыши установите различные расстоянии 
в пределах 0,5 –1,5 мм; значение 
известно и равно 0,05 м2.
3) С помощью Enter зарядите и разрядите конденсатор через гальванометр, измерьте соответствующий отброс «зайчика» и, используя график зависимости от , определите значение , вместе с занесите в таблицу 2.
4) По формуле (2.1) вычислите соответствующие значения емкости .
5) По формуле (2.2) вычислите соответствующие значения емкости 
.
6) По формуле (2.3) вычислите значения напряженности 
для различных значений .
7) Все полученные значения занесите в таблицу 2.
Т а б л и ц а 2
| № |
|
| , (нКл)
| , (В/м)
| , (нФ)
|  ,.(нФ)
|
Задание 2. Определение емкости конденсатора и значений и 
при заполнении диэлектриком пространства между обкладками плоского конденсатора при неизменном напряжении (источник подключен, 
).
Упражнение 1. Пространство между обкладками конденсатора заполнено воздухом 
.
1) Расстояние между обкладками конденсатора 
и площадь 
(в дальнейшем эти параметры не меняются).
2) С помощью Enter зарядите конденсатор и при его разрядке определите по отклонению «зайчика» значение заряда .
3) По формулам (2.1) и (2.2) вычислите значения и , сравните их.
4) По формулам (2.3) и (2.4) вычислите значения 
и 
.
5) Результаты занесите в таблицу 3.
Т а б л и ц а 3
| № |
| , нКл
| , нФ
| , нФ
| , В/м
| , Кл/м2
|
| 
| |||||
| 
| |||||
|
|
Упражнение 2. Пространство между обкладками конденсатора обкладками конденсатора заполнено керосином 
.
1) С помощью Enter зарядите конденсатор и при его разрядке определите по отклонению «зайчика» значение заряда .
2) По формулам (2.1) и (2.2) вычислите значения и и сравните их.
2) По формулам (2.7) и (2.8) вычислите значения векторов 
и 
.
3) Результаты занесите в таблицу 3.
Упражнение 3. Вторая половина зазора заполнена керосином .
1) С помощью Enter зарядите конденсатор и при его разрядке определите по отклонению «зайчика» значение заряда .
2) По формулам (2.1), (2.7) вычислите значения емкости и , а по формулам (2.12), (2.13) и (2.10), (2.11) - значения , 
,, 
.
3) Результаты занесите в таблицу 3.
Задание 3. Определение емкости конденсатора и значений и при заполнении диэлектриком пространства между обкладками плоского конденсатора при неизменном заряде конденсатора (после зарядки конденсатора источник отключен, 
).
Упражнение 1. Пространство между обкладками конденсатора заполнено воздухом .
1) С помощью Enter зарядите конденсатор и, разряжая, определите по отклонению «зайчика» значения заряда 
.
2) С помощью Enter зарядите конденсатор и отключите источник, для этого щелкните по ключу 
курсором с помощью мыши.
3) Запишите значения напряжения второго вольтметра.
4) По формулам (2.1) и (2.2) вычислите значения и и сравните их.
6) По формулам (2.3) и (2.4) вычислите значения и .
7) Результаты занесите в таблицу 4.
Т а б л и ц а 4
| № | , (в)
| , (нФ)
| , (нФ)
| , (В/м)
| , (Кл/м2)
|
 
| |||||
|
|
| ||||
|
|
| ||||
|
|
|
Упражнение 2. Пространство между обкладками конденсатора заполнено керосином .
1) Запишите значения напряжения второго вольтметра.
2) По формулам (2.1) и (2.2) вычислите значения и и сравните их.
3) По формулам (2.14) и (2.15) вычислите значения и .
4) Результаты занесите в таблицу 4.
Упражнение 3. Вторая половина зазора заполнена керосином .
1) Запишите значения напряжения второго вольтметра.
2) По формулам (2.1), (2.7) вычислите значения емкости и , а по формулам (2.16) - (2.18) - значения , ,, .
3) Результаты занесите в таблицу 4.
Упражнение 4. Наблюдение явления пробоя.
При напряжении, превышающем 10 кВ, происходит пробой конденсатора; при этом амперметр цепи показывает максимальное значение тока пробоя, который между обкладками конденсатора проявляется в виде искры. Проанализируйте полученные результаты и сформулируйте выводы.
