No Image

Физический смысл баллистической постоянной гальванометра

0 просмотров
10 марта 2020

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

Кафедра физики

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2.02

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА

Лабораторная работа № 2.02

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА БАЛЛИСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Цель работы: ознакомление с принципом работы баллистического гальванометра и измерения емкости конденсаторов баллистическим методом.

Опыт показывает, что разные проводники, заряженные одним и тем же количеством электричества, имеют разные потенциалы. Увеличение заряда, например, уединенного проводника, вызывает прямо пропорциональное возрастание его потенциала.

. (1)

Коэффициент пропорциональности, равный отношению накопленного заряда к потенциалу, называется электроемкостью проводника.

. (2)

Электроемкость характеризует свойство проводников накапливать электрический заряд. Из соотношения (2) видно, что электроемкостьуединенного проводника есть физическая величина, численно равная заряду, который необходимо сообщить проводнику, чтобы увеличить его потенциал на единицу.

Единицей электроемкости является фарад (Ф).

Электроемкость уединенного проводника зависит от его размеров, формы и диэлектрических свойств окружающей среды.

В природе, однако, практически не существует уединенных проводников, а наличие вблизи проводника других тел изменяет его электроемкость. Действительно, под действием поля, создаваемого проводником А (рис. 1), на поднесенным к нему теле В возникают индуцированные заряды. Причем заряды противоположные по знаку заряду проводника А располагаются ближе к проводнику А и, следовательно, оказы-вают большее влияние на его потенциал. В связи с этим потенциал проводника А уменьшается, а его электроемкость, в соответствии с формулой (2), увеличива-ется.

Однако можно осуществить систему проводников с электроемкостью практи-чески не зависящей от окружающих тел. Такая система называется конденсатором.

Электрический конденсатор представляет собой два металлических электрода (в конденсаторах их называют обкладками), разделенных слоем диэлектрика. В качестве обкладок обычно используется тонкая металлическая фольга, а диэлектрики могут быть твердыми, жидкими и газообразными.

Способность конденсатора накапливать энергию в форме электростатического поля характеризуется величиной его емкости.

Электроемкостью конденсатора называется физическая величина, равная отношению заряда конденсатора q к разности потенциалов между его обкладками

. (3)

Величина электроемкости конденсатора зависит от формы и размеров обкладок, расстояния между ними и диэлектрических свойств среды, заполняющей пространство между обкладками. Внешние тела не оказывают влияния на величину электроемкости конденсатора, так как электрическое поле конденсатора сосредоточено внутри него.

Простейшим конденсатором является плоский конденсатор, состоящий из двух плоскопараллельных металлических пластин, линейные размеры которых много больше расстояния между ними.

Пусть площадь каждой из пластин равна S (рис.2). На одну пластину помещен заряд (+q), на другую – (-q).

Если пластины достаточно велики, то в этом случае можно пренебречь «краевыми» эффектами – распределениями зарядов и конфигурациями полей вблизи их краев. Тогда заряды распределяются по внутренним поверхностям пластин практически равномерно, с постоянной поверхностной плотностью . Разность потенциалов между обкладками равна интегралу от напряженности поля, взятому по любому пути между ними:

. (4)

Поле, созданное двумя бесконечными параллельными плоскостями, заряженными разноименно с одинаковыми плотностями, является однородным, и его напряженность равна (e-диэлектрическая проницаемость находящегося между пластинами диэлектрика).

Напряженность поля в пространстве, окружающем пластины, можно

считать равной нулю, если пренебречь краевыми эффектами. Интегрируя вдоль

силовой линии (которые ортогональны пластинам), получаем:

. (5)

Отсюда находим емкость плоского конденсатора:

. (6)

Во многих случаях для получения нужной емкости конденсаторы объединяют в группу, которая называется батареей. Емкость батареи конденсаторов зависит от схемы соединения составляющих ее конденсаторов. Различают два типа соединения: последовательное (рис.3а) и параллельное (рис.3b). Возможен также и смешанный тип соединения конденсаторов в батарею.

Если конденсаторы соединены последовательно, то емкость батареи определяется соотношением

. (7)

При параллельном соединении емкость батареи определяется формулой

. (8)

Используя формулу (3), можно определить электроемкость конденсатора, если известна разность потенциалов между обкладками конденсатора и его заряд. Заряд конденсатора можно измерить при помощи зеркального гальванометра, работающего в баллистическом режиме.

Главной частью баллистического гальванометра (см. рис. 4) является подвешенная на вертикальной нити рамка 1, помещенная в поле постоянного магнита. Рамка помещена между полюсами постоянного магнита. Укрепленное на нити зеркальце 2 служит для измерения угла поворота g рамки, определяемого по смещению светового «зайчика» на шкале (луч света от лампочки 3 отражается от зеркала 2 и попадает на шкалу 4). К рамке прикреплен полый цилиндр 5, который сильно увеличивает момент инерции и, следовательно, период колебаний подвижной системы, не очень ее утяжеляя.

При замыкании обкладок заряженного конденсатора на баллистический гальванометр по рамке в течение короткого промежутка времени протечет заряд q, накопленный конденсатором, то есть возникает электрический ток.

Известно, что на проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила Ампера

где I – сила тока в проводнике, l – длина проводника, B – индукция магнитного поля, g – угол между вектором и направлением тока в проводнике.

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки.

На контур с током в магнитном поле (рис. 5) будет действовать пара сил Ампера которые создают вращающий момент относительно оси b:

(9)

где l – длина, a – ширина контура, – его площадь.

Если рамка имеет N витков, то тогда вращающий момент будет определяться соотношением:

, (10)

где .

Как уже было отмечено выше, период собственных колебаний баллистического гальванометра благодаря искусственному увеличению момента инерции рамки оказывается очень большим (порядка десяти секунд). Если пропускать через рамку гальванометра короткий импульс тока, то можно считать, что весь ток успеет пройти при неотклоненном положении рамки. Рамка, однако, при этом получает толчок, в результате которого возникает движение, которое можно описать с помощью уравнения:

где J – момент инерции рамки, – угловое ускорение.

или, с учетом (10)

. (11)

Для определения заряда, прошедшего через рамку, необходимо проинтегрировать уравнение (11).

(12)

После интегрирования имеем:

, (13)

где – угловая скорость, которую приобретает рамка к моменту прекращения тока.

В дальнейшем, после прекращения тока, в соответствии с законом сохранения энергии кинетическая энергия рамки перейдет в потенциальную энергию упругой деформации нити, где k –

коэффициент, учитывающий упругие свойства нити, а gm – максимальный угол

(14)

Из уравнений (13) и (15) следует, что

Читайте также:  Профессиональная соковыжималка для яблок большой производительности

(15)

Из рис.4 видно, что максимальный угол поворота рамки am

n , где n – число делений, на которое смещается световой «зайчик» по шкале прибора. С учетом этого формулу (15) можно представить в виде:

(16)

Величина A называется баллистической постоянной гальванометра и зависит от конструкции прибора.

Соотношение (3) для экспериментального определения емкости конденсатора с помощью баллистического гальванометра с учетом выражения (16) для заряда, накопленного в конденсаторе, имеет вид:

(17)

где A – баллистическая постоянная гальванометра, n – максимальное смещение светового «зайчика» по шкале гальванометра, U – разность потенциалов между обкладками конденсатора.

Порядок выполнения работы

а) Определение баллистической постоянной гальванометра.

1. Собрать электрическую схему, изображенную на рис. 6, включив в нее для определения баллистической постоянной А эталонный конденсатор.

2. Включить осветитель гальванометра и установить световой «зайчик» на нулевой отметке.

3. Поставить переключатель II в положение 1 для зарядки эталонного конденсатора от источника постоянного напряжения.

4. Замкнуть ключ К.

5. При помощи потенциометра R установить разность потенциалов на конденсаторе, равную 0,1 В.

6. Переключив переключатель П в положение 2, разрядить конденсатор через баллистический гальванометр G и измерить при этом по шкале гальванометра первый отброс светового «зайчика» – n.

7. Повторить опыт не менее трех раз, каждый раз увеличивая разность потенциалов на определенную величину, например на 0.1 В.

Результат измерений занести в таблицу 1.

U, B n, дел. Cэт, Ф А, ,

б) Определение емкости конденсаторов.

1. Заменить эталонный конденсатор одним из конденсаторов неизвестной емкости.

2. Провести измерение первого отброса светового “ зайчика “ n для трех различных значений разности потенциалов на конденсаторе. Результаты занести в таблицу 2.

3. Провести аналогичные измерения с конденсатором неизвестной емкости С2.

U, B n C, Ф
С1
С2
Последовательное соединение
Параллельное соединение

4. Провести измерение, включив конденсаторы С1 и С2 сначала последовательно, а затем параллельно. Результаты измерений также занести в таблицу 2.

Обработка результатов измерений

1. Пользуясь формулой (17) определить баллистическую постоянную гальванометра А для каждого измерения и вычислить ее среднее значение.

2. По данным таблицы 2, используя формулу (17), определить значения емкостей конденсаторов С1 и С2, а также значения емкости батарей конденсаторов при их последовательном и параллельном соединении.

3. Сравнить результаты опыта с результатами вычислений емкости батарей конденсаторов при их последовательном и параллельном соединении по формулам (7) и (8).

1. От чего зависит электроемкость уединенного проводника? Выведите формулу для расчета емкости уединенной проводящей сферы.

2. Почему наличие вблизи проводника других тел изменяет его электроемкость?

3. Почему электроемкость конденсатора практически не зависит от наличия вблизи него других тел?

4. Что называется электроемкостью конденсатора и от чего она зависит. Выведете формулу для расчета емкости плоского конденсатора.

5. Чему равна емкость батареи конденсатора при параллельном и последовательном их соединении?

6. Расскажите об устройстве и принципе действия баллистического гальванометра.

1. Савельев И.В. Курс общей физики, книга 2. Электричество и магнетизм.- М.: «Наука». 2003 г.

2. Детлаф А.А., Яворский В. М. Курс физики. М.: «Высшая школа», 1999 г.

3. Калашников С.Г. Электричество.- M.: Физматлит, 2004 г.

4. Трофимова Т.И. Курс физики.- М.: «Высшая школа», 2003г.

| следующая лекция ==>
Конструкция концевых уплотнений | Обработка результатов измерений. Цель работы: определение сопротивления металлического проводника экспериментальная проверка закона Ома в дифференциальной форме

Дата добавления: 2017-04-14 ; просмотров: 1991 | Нарушение авторских прав

1. Включить освещение шкалы гальванометра. Установить нуль шкалы.

2. С помощью ключа К1 включить ток в цепи с нормальным соленоидом. При помощи реостата R установить силу тока 0,1 ампера. Включить ток в цепи с нормальным соленоидом.

3. Замкнуть ключ К2 в цепи с баллистическим соленоидом.

4. Замкнуть ключ К1 в цепи с нормальным соленоидом и замерить отброс «зайчика» (шкалы) α . После возвращения шкалы гальванометра в нулевое положение, разомкнуть ключ К2 и вновь отметить отброс шкалы гальванометра. Измерения повторить 2-3 раза. Из всех полученных данных вычислить среднюю величину отброса.

5. Пользуясь формулой (22), определить постоянную баллистического гальванометра для каждого измерения α.Из всех полученных значений вычислить среднее значение постоянной баллистического гальванометра.

Результаты работы занести в таблицу 1.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ

НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

6. Совместить плоскости обоих колец (А и В) земного индуктора и по компасу установить индуктор так, чтобы плоскости обоих колец были перпендикулярны плоскости магнитного меридиана.

7. При включенном токе в первичном соленоиде быстро повернуть за головку С весь индуктор на 180 о , заметив при этом отброс «зайчика» (шкалы) β. Этот отсчет проделать 2-3 раза. Из всех полученных отбросов «зайчика» (шкалы) вычислить среднее значение величины β.

8. Пользуясь формулой (28) и (30), вычислить значение горизонтальной напряженности магнитного поля ЗемлиНВ.

Результаты работы занести в таблицу 2.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ

НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

9. Совместить плоскости колец (А и В) земного индуктора и по компасу установить индуктор так, чтобы плоскости обоих колец были параллельны плоскости магнитного меридиана.

10. При включенном токе в первичном соленоиде быстро повернуть за головку Е – кольцо В на 90 о , заметив при этом величину отброса «зайчика» (шкалы) γ.Опыт проделать 2-3 раза. Из величин всех полученных отбросов вычислить среднее значение величины γ.

11. Пользуясь формулой (16), вычислить значение вертикальной составляющей напряженности магнитного поля Земли НВ.

12. Пользуясь формулой (1), вычислить полное значение напряженности магнитного поля Земли Н.

Результаты работы занести в таблицу 3.

Определение постоянной баллистического гальванометра

№ опыта I1 = 0,1 А
α Среднее значение α С Ссреднее

Определение горизонтальной составляющей напряженности поля земного магнетизма

№ опыта β Среднее значение β НГ

Определение вертикальной составляющей напряженности поля земного

№ опыта γ Среднее значение γ НВ
1. 2. 3. 4. 5.
Читайте также:  Светильник в виде картины

1. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции.

2. Закон Био – Савара- Лапласа и его применение для расчета магнитных полей.

3. Закон Ампера. Право левой руки.

4. Работа магнитного поля по перемещению проводника (контура) с током.

5. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея и его вывод из закона сохранения энергии. Правило Ленца.

Работа № 7

ГРАДУИРОВКА ТЕРМОПАРЫ

1. Цель работы:Ознакомиться термоэлектрическими явлениями и провести градуировку термопары.

Теоретическая часть

В 1797 году Вольт открыл, что при соприкосновении двух различных металлов возникает некоторая разность потенциалов, называемая контактной разностью потенциалов. Причинами, вызывающими появление контактной разности потенциалов, являются следующие обстоятельства.

1. Различная работа выхода свободных электронов из различных металлов. Дело в том, что при обычных температурах электроны, совершая тепловое движение, не вырываются из металла; от вырывания из металла электроны удерживает как взаимодействие их с положительными зарядами остова кристаллической решетки, так и отталкивание внутрь металла со стороны тех электронов, которые ранее достигли поверхности металла. В результате, для выхода электрона из металла необходимо затратить вполне определенную, различную для разных металлов работу. При тесном контакте чистых поверхностей различных металлов работа выхода электронов за пределы своего металла несколько облегчается, но для разных металлов все же остается различной.

Работа по перемещению электрического заряда в электрическом поле численно равна произведению перемещаемого электрического заряда на разность потенциалов тех точек поля, между которыми происходит перемещение заряда.

где V − потенциал электрического поля внутри металла; а V − потенциал электрического поля вне металла. Практически потенциал вне металла равен нулю (V=0), и формула работы по выходу электрона из металла принимает вид

Тогда потенциал, который должен преодолеть электрон для выхода из металла(потенциал выхода) будет равен

V=

Таким образом, потенциал выхода численно равен работе, которую должен совершить электрон для того, чтобы выйти из данного металла. Пусть, например, при контакте двух металлов А и В работа выхода электронов из металла А будет меньше, чем работа выхода электронов из металла В. В этом случае потенциал выхода из металла А(VА) будет меньше потенциала выхода из металла В (VВ), и между металлами возникает контактная разность потенциалов.

, (1)

причем металл А зарядится положительно, а металл В – отрицательно.

2. Различная концентрация свободных электронов в контактирующих металлах. Различные металлы отличаются своей структурой, а это влечет за собой и различное содержание свободных электронов в единице объема. Допустим, что концентрация свободных электронов в металле А больше, чем в металле В, т.е n>n0В.

Вполне естественно, что из металла А будет по этой причине больше выходить электронов, чем из металла В; в результате между металлами А и В возникает разность потенциалов, причем металл А зарядится положительно, а металл В – отрицательно. Эта контактная разность потенциалов определяется формулой

, (2)

где κ − постоянная Больцмана;

Т – абсолютная температура места контакта.;

е – заряд электрона;

n, n – концентрация свободных электронов в металлах А и В.

Таким образом, учитывая оба обстоятельства, вызывающие возникновение контактной разности потенциалов, можно написать:

(3)

Следует при этом отметить, что эта электродвижущая сила будет наблюдаться лишь на концах разомкнутой цепи. В том случае, если последовательно соединенные различные металлы будут образовывать замкнутую цепь, то сумма контактных разностей потенциалов этих металлов будет равна нулю, так как контактные разности потенциалов на обоих контактах будут равны по величине и противоположны по знаку. Однако так будет обстоять дело лишь в том случае, если температура обоих контактов различных металлов одинакова. При разной температуре контактов в замкнутой цепи возникает электродвижущая сила, отличная от нуля; эта электродвижущая сила носит название термоэлектродвижущей силы. Допустим, что в замкнутой цепи, составленной из двух металлов А и В, контакт (1) поддерживается при температуре Т1, а контакт(23) при температуре Т2 (рис1)

Потенциалы выхода VА и VВ и концентрация свободных электронов n и n, вообще говоря, от температуры не зависят. Суммарная электродвижущая сила, возникающая в замкнутом контуре, может быть написана так:

Приведя подобные члены и переставив во втором логарифме числитель и знаменатель дроби, будем иметь:

(4)

Формула показывает, что электродвижущая сила, возникшая в замкнутом контуре при разной температуре контактов различных металлов прямопропорциональна разности температур этих контактов.

Поскольку величины К, е, n и n являются постоянными, формула может быть преобразована в виде:

,

численно равна ЭДС, возникающая при изменении температуры контакта на 1 о С. Хотя величина термоэлектродвижущей силы и невелика (несколько стотысячных долей вольта на 1 о ), термоэлектрические явления находят широкое применение как для измерения высоких температур, так и для обнаружения весьма слабых нагреваний. Для этого используются так называемые термоэлементы или термопары, которые представляют собой две проволоки из различных металлов с известной и заранее точно промеренной термоэлектродвижущей силой. В месте контакта проволоки свариваются. Один контакт помещается в среду с определенной постоянной температурой (То), а другой в среду, где изменяется температура (Т). Возникающая ЭДС измеряется при помощи вольтметра; по измеренной ЭДС определяется разность температур (Т –То); поскольку То заранее известна, находится и температура Т.

Экспериментальная часть

Целью настоящей работы является градуировка термопары, т.е. установление зависимости термоэлектродвижущей силы от температуры (формула 4 и 5).

Установка лабораторной работы состоит из следующих приборов: 1) термопара, 2)аккумулятор, 3) вольтметр, 4)гальванометр, 5) потенциометр, состоящий из двух магазинов сопротивления, 6) реохорд, 7) ключ, 8)сосуд Дюара, 9) электроплитка, 10) термометр.

1. Собрать электрическую цепь по приложенной схеме (рис.2)

При этом необходимо иметь ввиду, что: а) положительный полюс аккумулятора (+Е) и положительный полюс термобатарей (+Т.Б) должны быть присоединены к одной и той же клемме реохорда ( удобнее к той, около которой стоит нуль линейки), б) r1 – потенциометр с сопротивлением 240 Ом, r – потенциометр с сопротивлением 240 Ом, , r2 – реохорд с сопротивлением 7 Ом, в) отрицательный полюс термобатареи (-ТБ) через гальванометр должен быть подключен к подвижному контакту Р реохорда, г) левый спай термоэлемента опустить в сосуд Дюара, а правый – в стакан с холодной водой, поставленный на невключенную холодную электроплитку. В этот же стакан должен быть опущен термометр.

Читайте также:  Как обклеить комод пленкой

2. После проверки собранной цепи преподавателем поставить подвижной контакт Р реохорда на нулевое положение и включить рубильник К. Стрелка гальванометра должна стоять на нуле ( в противном случае обратиться к преподавателю).

3. Записать показание термометра, включить электроплитку и наблюдать за изменением температуры.

4. Через каждые 5 о нагрева: а) записать температуру, б) плавно, перемещая подвижной контакт Р, устанавливать стрелку гальванометра на нуль, в) записывать длину плеча реохорда от точки А до подвижного контакта Р.

5. Все эти измерения производить до температуры кипения воды или в случае до перемещения подвижного контакта реохорда до точки В.

6. Все измерения занести в 1,2,3,4 графы таблицы.

№ наблюдения Температура Т,К АР = , см ЭДС термобатареи Е,В ,В/К
Нагретого спая Холодного спая
1. 2. 3. 4. 5. и т.д.

7. Для того чтобы вычислить ЭДС термобатареи (Е), а также величину С (термоэлектродвижущую силу, возникающую при изменении температуры нагреваемого спая на 1 о ), необходимо произвести некоторые теоретические расчеты и вычисления. Дело в том, что при том положении подвижного контакта Р, при котором стрелка гальванометра q будет стоять на нуле( ток отсутствует), термоэлектродвижущая сила будет в точности равна падению напряжения на участке реохорда от точки А до подвижного контакта Р. Поэтому прежде всего необходимо знать, каково падение напряжения на всем реохорде АВ, создаваемое аккумулятором Ео. Обозначим (см.рис.2) ток на потенциометре r1 через i1 . на потенциометре r – через i и на реохорде r2 через i2 ; тогда, пользуясь первым законом Кирхгофа, можно написать для точки Д:

по второму закону Кирхгофа получается (для контура Ео Д Ео)

Так как потенциометр r1 и реохорд r2 включены в цепь параллельно друг другу, то

Подставим в уравнение (7) вместо i его значение из уравнения (6).

В уравнении (9) заменим i1 r1 через равную величину из равенства (8)

(10)

В последнем выражении вынести за скобку i2 r2

(11)

Так как i2 r2 = i1 r1, то выражение (11) может быть записано так:

(12)

i2 r2 – есть искомое напряжение на всем реохорде, создаваемое источником тока.

8. После того, как будет вычислено падение напряжения на всем реохорде, можно приступить к вычислению термоэлектродвижущей силы для каждой замеренной температуры (см.п.4 в разделе «Выполнение работы»). Порядок вычисления следующий: обозначим число всех делений реохорда через N; допустим, что для какого-нибудь наблюдения подвижной контакт остановился на n –ом делении реохорда и стрелка гальванометра стоит на нуле.

Если при положении подвижного контакта Р на n –Ом делении реохорда стрелка гальванометра стоит на нуле- это означает, что термоэлектродвижущая сила, возникшая при данной температуре, компенсирует лишь ту часть напряжения на реохорде, которая приходится на часть реохорда, соответствующую n его делений (ЕФБ = VАР).

На N делений реохорда приходится i2 r2 вольт (см.форм.12), а на n делений придется х вольт.

(13)

Это напряжение х и есть электродвижущая сила (Е). которая возникла в термобатарее при некоторой зафиксированной температуре.

Все эти расчеты термоэлектродвижущей силы занести в таблицу.

9. Вычислить для каждого номера наблюдения значение постоянной «с» по формуле (5).

10. Построить график зависимости термоэлектродвижущей силы от температуры, откладывая по оси абсцисс значение разности температур (tа – tв), а по оси ординат значение термоэлектродвижущей силы Е.

1. Цель и производство работы

2. Понятие о контактной разности потенциалов. Законы Вольты.

3. Термоэлектричество. ТермоЭДС и её применение в сельском хозяйстве.

4. Градуировка термопары.

Работа № 8

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ – конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Папиллярные узоры пальцев рук – маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА БАЛЛИСТИЧЕСКИМ ГАЛЬВАНОМЕТРОМ

Цель работы – ознакомление с баллистическим методом определения емкости конденсатора. Работа состоит из двух частей. В первой части находят величину баллистической постоянной гальванометра, во второй – определяют емкости двух конденсаторов и емкости этих конденсаторов, соединенных. параллельно и последовательно.

Емкость конденсатора равна отношению заряда q на конденсаторе к разности потенциалов между его обкладками

. (1)

При параллельном соединении двух конденсаторов с емкостями С1 и С2 общая емкость равна

. (2)

При последовательном соединении

. (3)

Для нахождения емкости достаточно измерить заряд конденсатора три известной разности потенциалов U.

2. Описание установки и метода измерений

Заряд конденсатора измеряют с помощью баллистического гальванометра. Баллистический метод является одним из приемов не только электрических, но и магнитных измерений. Баллистический гальванометр относится к приборам магнито-электрической системы, схематичное устройство которых показано на рис. 1. Между полюсами постоянного магнита NS для создания -радиального магнитного поля помещен стальной цилиндр В. Цилиндр закреплен неподвижно. В зазоре между полюсами магнита и цилиндром может свободно вращаться рамка К с обмоткой из тонкой проволоки, подвешенная на металлической или кварцевой нити М. Для отсчета углов поворота рамки служит зеркальце А, на которое падает световой луч от осветительного устройства. Баллистический гальванометр служит для измерения заряда, длительность t протекания которого по цепи мала по сравнению с периодом Т собственных колебаний рамки. Баллистический гальванометр отличается от обычных зеркальных гальванометров увеличенным значением момента инерции I его подвижной системы. Если через гальванометр пропустить кратковременный импульс тока (t

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector