14380

Определение емкостей конденсаторов и ЭДС гальванических элементов при помощи гальванометра

Лабораторная работа

Физика

Определение емкостей конденсаторов и ЭДС гальванических элементов при помощи гальванометра Лабораторная работа №33 1. Цели и задачи: необходимо проградуировать баллистический гальванометр и определить емкости конденсаторов а также ёмкостей конденсаторов ...

Русский

2013-06-04

228.5 KB

19 чел.

«Определение емкостей конденсаторов и ЭДС гальванических

элементов при помощи гальванометра»

Лабораторная работа №33

1. Цели и задачи: необходимо проградуировать баллистический гальванометр и определить емкости конденсаторов, а также ёмкостей конденсаторов

2. Приборы и материалы: баллистический гальванометр (Т=1,7 с), магазин емкости (класс 0,5; диапазон: 0,001-1 мкФ), 2 электрических конденсатора, переключатель, нормальный элемент Вестона (Е0=1,0183 В).

3. Используемые формулы

Значения неизвестных емкостей находятся по формуле

, где  равно коэффициенту угла наклона графика (tgφ).

При параллельном соединении конденсаторов  Cобщ = С1 + С2 + C3 + … + Сn.

При последовательном

Значение tgφ рассчитывается по методу наименьших квадратов для алгоритма :

;        ;        ;         ,

Доверительные границы ΔC, пренебрегая погрешностью E0, находятся по формуле:

4. Рабочая схема:

5. Порядок выполнения работы

Градуировка гальванометра

  1.  Собираем электрическую схему, изображенную на схеме. В качестве конденсатора C включаем в схему магазин емкости C0, а в качестве источника ЭДС – элемент Вестона E0.
  2.  Установливаем на магазине емкости C0 значение емкости 0,1 мкФ.
  3.  Ключом К1 замыкаем конденсатор C0 на нормальный элемент E0, при этом конденсатор емкостью C0 зарядится до напряжения, равного E0.
  4.  С помощью ключа К1 быстро переключаем конденсатор C0 на гальванометр Г, при этом конденсатор начнет разряжаться через гальванометр, т.е. через него потечет заряд Q = С0E0. Так как гальванометр в нормальном состоянии все время закорочен кнопкой К2, то для получения отброса непосредственно во время переключения ключа К1 нажимаем кнопку К2. Отпускаем ее сразу после прохождения начального положения.
  5.  Записываем максимальный отброс lm, наблюдаемый на шкале гальванометра.
  6.  Градуируем гальванометр, последовательно повторяя пункты 2-5 для различных значений емкости C0 ( через 0,1 мкФ).

Измерение емкостей конденсаторов

  1.  В схему в качестве конденсатора C включаем конденсатор C1 с неизвестной емкостью.
  2.  По аналогии с предыдущими измерениями производим измерения максимального отброса lm для данного случая 5 раз.
  3.  Аналогичным образом измеряем емкость конденсатора C2.
  4.  Аналогичным образом определяем Cобщ при параллельном и последовательном соединениях C1 и C2.

6. Экспериментальные данные

1. Градуировка гальванометра:

С, мкФ

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

lм, мм

9

18

26

35

45

54

64

71

82

89

2. Измерение емкостей конденсаторов с неизвестной ε

С1

lм, мм

20

22

22

21

21

С2

lм, мм

45

46

46

47

46

3. Измерение емкостей систем конденсаторов

Паралл.

lм, мм

66

66

66

65

66

Посл.

lм, мм

14

14

15

14

14

7. Обработка результатов измерений

  1.  Определение значения КГ

По результатам эксперимента по градуировке гальванометра строим график зависимости lm = f(С0)

Результаты эксперимента обрабатываем по методу наименьших квадратов

Таким образом, a=90±1. Отсюда КГср = 1,0183/90=0,011314

ΔКГ=-0,011314·0,0105=0,0001;,     КГ=0,0113±0,0001

2. Вычисление значения С1.

Полученные значения lm обрабатываем по алгоритму прямых измерений:

lm=21±1 (мм)

С1ср=(мкФ)

С1=0,24±0,01 мкФ

3. Аналогично вычисляем значение С2

lm=46±1 (мм)

С2ср=(мкФ)

С1=0,51±0,01 мкФ

4. Расчет значений Спар и Спосл

4.1.

lm=66±1 (мм)

Спар=(мкФ)

Спар=0,73±0,01 мкФ

4.2.

lm=14±1 (мм)

Спосл=(мкФ)

Спосл=0,16±0,01 мкФ

5. Расчёт Спар и Спосл по форфулам:

Cпар12=0,24+0,51=0,75(мкФ)

Значение соответствует экспериментальным данным (с учётом погрешностей)

;        Спосл=0,16(мкФ)

Значение соответствует экспериментальным данным

8. Ответ:  КГ=0,0113±0,0001,

С1=0,51±0,01 мкФ

С1=0,51±0,01 мкФ

Спар=0,73±0,01 мкФ

Спосл=0,16±0,01 мкФ

9. Вывод:  Рассчитано значение постоянной гальванометра. Определены емкости конденсаторов и систем конденсаторов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1382. Проектирование 5-ти этажного жилого дома 447.5 KB
  Расчет ограждающих конструкций. Сбор действующих нагрузок на обрешетку. Расчет клеефанерных плит. Расчет стропильной (Вальмовой кровли). Сбор действующих нагрузок на прогон.
1383. Анализ предприятия по изготовлению деталей 225.5 KB
  Предприятие производит детали из оцинкованного железа с полимерным покрытием. Предприятие имеет одно производственное подразделение и аппарат управления. Форма собственности – частная.
1384. Лексико-семантичні одиниці на позначення ставлення людини до праці 175 KB
  Особливості лексико-семантичних одиниць на позначення якостей людини (ставлення до праці) (на матеріалі художньої літератури). Висвітлити теоретичні передумови та методологічні основи особливостей лексико-семантичних одиниць.
1385. Структуры и алгоритмы обработки данных 234.5 KB
  Формирование практических навыков организации и использования при решении задач динамических структур данных. Изучение наиболее распространенных алгоритмов решения задач с использованием сложных структур данных.
1386. Гидронасосные станции 143 KB
  Сигналы при взрывных работах. Требования, предъявляемые к монтажной камеры. Виды крепей по способу взаимодействия с кровлей. Меры безопасности при монтаже очистного комбайна. Гидросхема насосной станции СНП55-250-2.
1387. Характеристика СТО ООО Полиавтосервис 132.5 KB
  СТО ООО Полиавтосервис обслуживает легковые автомобили семейства ВАЗ. Краткие технические характеристики основных марок обслуживаемых автомобилей. Назначение объекта реконструкции зоны ТО и ТР.
1388. Учебник по дэйтрейдингу 1.62 MB
  Биржевая торговля — профессия, не похожая на другие, — требует уникального набора навыков и полнейшей самодисциплины. Независимо от того, каким личным или профессиональным опытом вы обладаете, когда вы впервые приступаете к торговле, вам приходится начинать с самого первого шага.
1389. Основы гидравлики 1.82 MB
  Общие сведения о жидкости. Жидкость как физическое тело. Растворимость газов в капельных жидкостях. Неньютоновские жидкости. Сила давления на криволинейную поверхность, погружённую в жидкость. Истечение жидкости из отверстий и насадков.
1390. Лингвистические аспекты теории перевода 1.89 MB
  Р. Якобсон О лингвистических аспектах перевода. М. А.К.Хэллидей Сопоставление языков. Основы теории закономерных соответствий. Грамматические трансформации и перевод некоторых синтаксических конструкций. К вопросу о типах межъязыковых лексических соответствий. П. Рикер Парадигма перевода.