Zgryźliwość kojarzy mi się z radością, która źle skończyła.
ETI
I ROK
Patryk Moryń
grupa L3
21.03.2009 r.
Pomiar pojemności kondensatora
metodą mostka Wheatstona’a.
Ocena
1. Wprowadzenie
1. Dostarczanie przewodnikowi ładunku powoduje wzrost jego potencjału, przy czym potencjał odosobnionego przewodnika jest proporcjonalny do zgromadzonego na nim ładunku:
Gdzie:
- ładunek elektryczny,
V – potencjał,
C – pojemność elektryczna.
2. Pojemność elektryczna przewodnika – współczynnik proporcjonalności podanej zależności. Definiowany jest jako:
3. Farad – jednostka pojemności. 1F jest to pojemność takiego przewodnika, w którym zmiana ładunku o 1kolumb powoduje zmianę potencjału o 1 wolt:
4. Praktyczne znaczenie mają układy składające się z dwóch (lub więcej) przewodników różnoimiennie naładowanych równymi pod względem wielkości ładunkami.
5. Okładki – przewodniki tworzące kondensator.
6. Ochrona kondensatora od wpływu pól zewnętrznych polega na nadaniu okładkom kształtu takiego, aby pole wytwarzane przez zgromadzony na nich ładunek było prawie całkowicie zawarte wewnątrz kondensatora.
7. Ze względu na kształt geometryczny okładek określamy je odpowiedni kondensatorami płaskimi, sferycznymi lub cylindrycznymi.
8. Pojemność kondensatora nie zależy od doprowadzonego do niego ładunku ani od potencjału. O pojemności decyduje kształt, wielkość i rozmieszczenie okładek oraz rodzaj dialektryka wypełniającego przestrzeń między nimi.
9. Kondensatory możemy łączyć:
Szeregowo – wyznaczamy pojemność zastępczą za wzory:
Równolegle – wyznaczamy pojemność zastępczą ze wzoru:
Mostek Wheatstone`a.
Schemat zestawu do pomiaru pojemności.
G – generator akustyczny, T – słuchawki, C – kondensator dekadowy,
Cx – kondensator badany.
2. Tabela pomiarów
Nr kondensatora
Pomiar 3
Pomiar 4
Pomiar 5
Wartość średnia
C1
590
595
600
595
C2
980
990
997
989
C3
80
83
83
82
C4
290
304
306
300
C5
1990
2040
2000
2010
Połączenia szeregowe C1+C 3
70
76
73
73
Połączenia równoległe C1+C3
690
680
688
686
3. Przebieg ćwiczenia
Układ połączyliśmy według schematu. Dobieraliśmy wartości pojemności kondensatora i dokonaliśmy pięciokrotnie pomiaru dla jednego kondensatora CX . Obliczyliśmy wartości średnie dla każdego kondensatora. Następnie połączyliśmy kondensatory C1 i C3 szeregowo i równolegle. Wykonaliśmy 5 pomiarów. Dane umieściliśmy w tabeli pomiarów.
4. Obliczenia
Wartości średnie dla poszczególnych kondensatorów:
Oraz wartości dla kondensatorów C1 i C3 połączonych szeregowo:
A także wartości dla kondensatorów C1 i C3 połączonych równolegle:
Niepewność standardowa u (Cx śr) obliczamy ze wzoru:
Dla kondensatora C1:
Dla kondensatora C2 :
Dla kondensatora C3 :
Dla kondensatora C4 :
Dla kondensatora C5 :
...