Лабораторная работа «Определение максимальной электроемкости воздушного конденсатора переменной емкости» - ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Цель: научить применять знания по теме «Электроемкость».

Оборудование: Воздушный конденсатор переменной емкости; штангенциркуль.

Ход урока

I. Содержание и метод выполнения работы

Определяется максимальная электроемкость воздушного конденсатора переменной емкости.

Конденсатором называют систему двух проводников (обкладок), разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников. Так, например, две плоские параллельные металлические пластины, разделенные слоем диэлектрика (в частности воздуха), образуют плоский конденсатор.

Воздушный конденсатор переменной емкости можно представить как систему параллельно соединенных конденсаторов, число которых на единицу меньше числа пластин. Электроемкость такой системы можно вычислить по формуле: где

С — электроемкость конденсатора (Ф);

S — площадь каждой пластины (м²);

е — 8,65 / 10-12 Ф/м — электрическая постоянная;

n — число пластин;

d — расстояние между соседними пластинами (м).

Ход работы

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

№ опыта	Д, м	S	п	d, м	dcp, м	С, Ф

2. Внимательно изучите устройство воздушного конденсатора переменной емкости. Убедитесь, что его электроемкость максимальна в положении, когда пластины полностью задвинуты.

3. Измерьте штангенциркулем диаметр одной пластины Д и вычислите ее площадь

4. Подсчитайте число пластин n.

5. Измерьте зазор d₁ между двумя соседними пластинами штангенциркулем, затем измерьте еще четыре зазора d₂, d₃, d₄, d₅.

Вычислите

6. Вычислите электроемкость:

7. Оцените погрешность проведенных измерений и сделайте вывод.

Дополнительное задание:

Сравните вычислительную электроемкость с паспортными данными прибора. Как вы думаете, при наших измерениях допущена небольшая погрешность? Как можно было избежать ошибки в измерениях?

Контрольные вопросы:

1. Какие типы конденсаторов вы знаете?

2. Предложите способ определения электроемкости воздушного конденсатора переменной емкости с помощью электроизмерительных приборов.

Домашнее задание

П. 103, 102.