42146

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИЗВЕСТНОЙ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА С ПОМОЩЬЮ МОСТА СОТТИ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В настоящей работе измерение электрической емкости осуществляется с помощью моста переменного тока  моста Сотти рис. Плечи моста плечо моста – это участок цепи включенный между двумя узлами включают конденсатор неизвестной емкости Сх конденсатор эталонной емкости Сэ и два резистора имеющих сопротивления R1 и R2. В диагональ СD моста включают источник переменного напряжения трансформатор.

Русский

2013-10-27

80.5 KB

18 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА  3-3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ  НЕИЗВЕСТНОЙ  ЕМКОСТИ  КОНДЕНСАТОРА

С  ПОМОЩЬЮ  МОСТА  СОТТИ

         Цель работы  изучение методики измерения емкости конденсатора с помощью моста Сотти.

ПОСТАНОВКА  ЗАДАЧИ

В настоящей работе измерение электрической емкости осуществляется с помощью моста переменного тока моста Сотти (рис. 1). Плечи моста (плечо моста – это участок цепи, включенный между двумя узлами) включают конденсатор неизвестной емкости Сх , конденсатор эталонной емкости Сэ и два резистора, имеющих сопротивления R1 и R2. В диагональ СD моста включают источник переменного напряжения (трансформатор).

Принцип измерения емкости конденсатора Сх при помощи моста Сотти основан на подборе такого значения отношения сопротивлений, при котором ток через гальванометр отсутствует. В этом случае потенциалы точек А и В равны и мост считается уравновешенным. Найдем  соотношение между емкостями и сопротивлениями, при котором это происходит.

Заряд, прошедший за время dt по ветвям СAD равен   q = J1dt ,

где I1  мгновенное значение тока в ветви СAD (в условиях равновесия в диагональ AВ ток не ответвляется)

.

Тогда

                             .                             (1)

Из определения емкости конденсатора следует

dq1  = Cx (A  C) .     (2)

Из формул (1) и (2)

.    (3)

Полученная формула относится к участку цепи САD. Для участка СBD можно записать  аналогично (3)

.    (4)

Из  (3) и (4) почленным делением получим

                                 .                                  (5)

Чтобы  ток в гальванометре был равен нулю, необходимо чтобы выполнялось условие  А = В, тогда

                (A  C) =  (С  В)    и    (Д  А) =  (В  Д) .                   (6)

В соответствии с (5) и (6)  получим для уравновешенного моста Сотти

 ;  .    (7)

ОПИСАНИЕ  ЛАБОРАТОРНОЙ  УСТАНОВКИ

Схема лабораторной установки приведена на рис. 2. Источником переменного напряжения в ней является понижающий трансформатор. Сопротивлениями R1 и R2 являются участки реостата R. Для однородного цилиндрического реостата сопротивления его отдельных участков, разделяемых движком, относятся как длины этих участков.

 

                                                                                             

 

 

                                                                                    

 

              

                        Рис. 1                                                 Рис. 2

Обозначим длину реостата AD через 1 , а участка DВ через 2 , тогда

,

где 0  полная длина реостата.

Расчетная формула для определения Сх имеет вид

 .    (6)

ПОРЯДОК  ВЫПОЛНЕНИЯ  РАБОТЫ

  1.  Соберите схему установки (рис. 2).

После проверки схемы сначала самим студентом, а затем обязательно преподавателем (лаборантом) включите установку в сеть.

Подключите неизвестный конденсатор  СХ1.

Периодически включая и выключая ключ К и перемещая движок реостата, найдите такое его положение, при котором ток через гальванометр будет равен нулю.

По шкале реостата отсчитайте длину плеча 1 и запишите в таблицу.

Повторите измерения (не меняя Сэ) 5 раз.

Подключите другой конденсатор неизвестной емкости СХ2 и выполните действия, указанные в п.п. 4-5

Соедините два исследуемых конденсатора и  параллельно и повторите измерения согласно п.п. 1-5.

Соедините два исследуемых конденсатора и  последовательно и повторите измерения согласно п.п. 1-5.

Рассчитайте емкости конденсаторов , , Спар и Спосл по средним значениям длины 1 из пяти измерений.

Рассчитайте емкость конденсаторов при последовательном и параллельном соединениях и сравните с измеренными значениями Спар и Спосл. 

КОНТРОЛЬНЫЕ  ВОПРОСЫ

  1.  Каков физический смысл электроемкости?

В каких единицах измеряется электроемкость?

Нарисуйте рабочую схему моста Сотти и объясните ее работу.

Выведите расчетную формулу для моста Сотти.

Почему измерения мостиком Сотти производится на переменном токе?

Можно ли в данной работе в качестве гальванометра использовать абонентский громкоговоритель?

Рассчитайте предложенную преподавателем схему последовательного и параллельного соединения конденсаторов.

Как связаны между собой заряд, потенциал и емкость?

13


D

C

B

CЭ

CX

R2

R1

I1

I2

I1

I2

IG

G

K

I

A

B

C

D

R1

R2

CX

CЭ

Тр

G

K

E


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

27241. Виведіть рівновагу конкурентної фірми в короткому періоді при загальному та граничному підходах. За яких умов конкурентна фірма максимізує прибуток 33.33 KB
  Максимізація прибуткуконкурентною фірмою Мета фірми максимізація прибутку. Максимізація прибутку це максимізація різниці між валовим доходом і валовими витратами: ТК ТС. Передбачається що фірма враховує зміни величини витрат у процесі випуску продукції і вибирає той його обсяг який дасть максимум прибутку що і буде відповідати максимальній різниці ТR ТС. Основні підходидо визначеннямаксимізаціі прибутку Сукупнийаналіз використовує зіставлення сукупних величин.
27242. Проаналізуйте наступні варіанти вибору конкурентною фірмою оптимального випуску та оптимальної ціни: а) максимізації прибутку; б) мінімізації збитків; в) випадок незбитковості 32.41 KB
  Якщо ціна не менше від середніх змінних витрат Р =АVС то фірма повинна виробляти оптимальний рівень випуску. графік Максимізації прибутку конкурентною фірмою Максимізація прибутку досягається коли відрізок між TR і ТС найбільший відрізок АВ TR TC обсяг випуску Q. Точки С і D – точки критичного обсягу випуску продукції коли ТС = TR.
27243. Виведіть рівновагу на ринку досконалої конкуренції в довгому періоді. Яка умова цієї рівноваги? Як співвідносяться досконала конкуренція та ефективність 31.98 KB
  Вільний вхід і вихід з галузі; 5. Якщо умови діяльності несприятливі для фірми то вона може піти з ринку галузіДосконала конкуренція припускає рівний доступ всіх фірм до ресурсів у тому числі і до технологічної інформації. Тому в довгостроковому періоді кожна фірма може вибрати і реалізувати найефектніший варіант виробництва внаслідок чого криві загальних витрат всіх фірм однієї галузі буде ідентичний і можна говорити що в довгостроковому періоді галузь складається з однакових або типових фірм. Довгострокова крива галузі в цьому...
27244. Охарактеризуйте ознаки і причини існування монополії. Визначте ціну і обсяг виробництва в умовах чистої монополії 15.67 KB
  Визначте ціну і обсяг виробництва в умовах чистої монополії Економічна монополія є найпоширенішою. Коли монополіст вирішує підвищите ціну продукту йому нема чого турбуватися про конкурентів які знизивши ціну можуть захопити більшу частину ринку. Але це не означає що монополіст може призначати ціну яку він захоче. Призначаючи ціну нижче ціниконкуруючих фірм той або інший продавець може розраховувати на деякийзбільшення обсягу продажів.
27245. Як співвідноситься монополістична конкуренція з монополією та досконалою конкуренцією? Охарактеризуйте монополістичну конкуренцію і покажіть, як визначаються ціна та обсяг виробництва в умовах монополістичної конкуренції 18.2 KB
  монополі сти чно конкурентні фірми випускають подібні товари які мають багато замінників то попит на продукт кожної фірми є еластичний і подібно до монополії фірма займається пошуком оптимальної ціни і обсягу виробництва продукту які забезпечують їй максимальний прибуток Досконала конкуренція форма організації ринку яка передбачає конкуренцію великої кількості продавців і покупців і при цьому змагання між суб´єктами господарювання з метою отримання завдяки власним досягненням переваг над іншими суб´єктами господарювання відбувається...
27246. Визначте характер попиту на ресурси. Розкрийте механізм розподілу доходів у відповідності з теорією граничної продуктивності 24.8 KB
  Визначте характер попиту на ресурси. Попит на ресурси на відміну від попиту на споживчі блага пов'язаний з виробництвом яке здійснює конкретне підприємство фірма. Оскільки метою підприємства є максимізація прибутку то нею визначається й обсяг попиту на ресурси. Для розуміння процесу формування попиту на ресурси необхідно враховувати два моменти: 1 попит на ресурси залежить від попиту на економічні блага вироблені з цих ресурсів тобто попит на ресурси має похідний характер від попиту на продукти; 2 ціни на ресурси залежать від типу...
27247. Механізм ціноутворення на ринку праці. Проаналізуйте модель монопсонії і наведіть приклади монопсонічного ринку з української дійсності. Охарактеризуйте форми і системи заробітної плати 27.01 KB
  График спроса на труд монопсониста это снижающаяся часть кривой предельной доходности труда D = MRPL. Для получения максимальной прибыли монопсонист должен нанять такое количество рабочих при котором предельная доходность труда равна предельным издержкам труда MRPL = MRCL Для получения максимальной прибыли монопсонист должен нанять такое количество рабочих при котором предельная доходность труда равна предельным издержкам труда MRPL = MRCL. Однако монопсонист не будет устанавливать рабочим ставку заработной платы соответствующую...
27249. Проаналізуйте концепції еластичності попиту та пропозиції. Як їх можна застосувати на практиці 32.51 KB
  Як їх можна застосувати на практиці Эластичность спроса или предложения вычисляется как отношение процентного изменения величины спроса предложения к процентному изменению какойлибо детерминанты. производная функции спроса или предложения по цене; рыночная цена; величина спроса или предложения при данной цене основные свойства эластичности: Эластичность это безмерная величина значение которой не зависит от того в каких единицах мы измеряем объем цены или какиелибо другие параметры. Эластичность взаимно обратных функций ...