14386

Определение емкостей конденсаторов и ЭДС гальванических элементов при помощи баллистического галванометра

Лабораторная работа

Физика

Работа №33 Определение емкостей конденсаторов и ЭДС гальванических элементов при помощи баллистического галванометра. Цель: Измерить емкости конденсаторов и ЭДС гальванических элементов при помощи баллистического гальванометра. Оборудование: баллистический га

Русский

2013-06-04

49 KB

9 чел.

Работа №33

Определение емкостей конденсаторов и ЭДС гальванических элементов при помощи баллистического галванометра.

Цель: Измерить емкости конденсаторов и ЭДС гальванических элементов при помощи баллистического гальванометра.

Оборудование: баллистический гальванометр, нормальный элемент Вестона, магазин емкостей, 2 конденсатора с неизвестными емкостями, 2 элемента с неизвестными ЭДС, провода, ключ.

Порядок выполнения работы

1. Градуировка баллистического гальванометра

1) Собрал электрическую схему по рисунку:

2) Установил на магазине емкостей 1 мкф и зарядил от нормального элемента переключив ключ на нормальный элемент Вестона. Затем переключил ключ, соединив конденсатор с баллистическим гальванометром и записал результат.

3) Повторил пункт 2, изменяя емкость магазина конденсаторов до 10 мкф с шагом в 1 мкф.

Результаты записал в таблицу: 

С0, мкф

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

lm, мм

10

19

28

37

46

55

64

73

81

91

График зависимости lm от С0

4) График представляет собой график функции y = ax, где tgφ = a . Для вычисления использовал формулы метода наименьших квадратов:

Полученные значения   tgφ = 9.1195        tgφ = 0.0731          δ = 0,8%

5) Значение баллистической постоянной получил, используя формулу Кб = Е0/tgφ ,

Доверительная граница    Кб = δ * Кб/100

Получены значения    Кб = 0,1117         Кб =0,0009      δ = 0,8%

2. Измерение емкостей конденсаторов

Произвел измерения отброса при подключении двух конденсаторов с неизвестной емкостью сначала поодиночке, затем при последовательном и параллельном соединении. Результаты занес в таблицу, длины отброса указаны в миллиметрах. Рассчитал средние значения и погрешности, результаты занес в таблицу.

Конденсатор

L1

L2

L3

L4

L5

L

δL, %

C

δC, %

С1

39

39

39

40

39

39,20   0,67

1,7%

4,30  0,08

1,9%

С2

9

8

8

9

8

8,40   0,82

9,8%

0,92  0,09

9,8%

Спосл

7

7

8

7

8

7,40   0,82

11,1%

0,81  0,09

11,1%

Спаралл

47

48

48

47

48

47,60  0,82

1,7%

5,22  0,10

1,9%

Для расчетов использовал следующие формулы:

.                     .

3. Определение ЭДС двух неизвестных элементов

Подключил магазин емкостей и установил емкость на 5 мкф. Измерил отброс с нормальным элементом, а затем с двумя неизвестными. Данные записал в таблицу. Произвел расчет ЭДС и погрешностей, результаты записал в таблицу.

Элемент

L1

L2

L3

L4

L5

L

δL, %

E, В

δE, %

Е0

45

44

45

46

45

45,00  1,06

2,4%

1,0183

Е1

69

70

70

69

70

69,60  0,82

1,2%

1,57  0,04

2,6

Е2

67

67

68

67

67

67,20  0,67

1,0%

1,52  0,06

3,9

При расчетах использовались формулы:

.                    .

Вывод: Определил емкости конденсаторов и ЭДС элементов при помощи баллистического гальванометра. Погрешности вызваны неточностью измерения отброса, особенно при малых емкостях конденсаторов и сопротивлением проводов и контактов.