Если рубильник переключателя установить в положение на зарядку конденсатора, т.е. соединить клеммы 3 -> 5 и 4 -> 6, на обкладках конденсатора появится заряд:                                                                        (1)

При переключении рубильника на клеммы 1 и 2 произойдет разряд конденсатора через гальванометр.

Заряд, проходящий через гальванометр, вызовет поворот подвижной системы гальванометра. Отметим на шкале баллистического гальванометра максимальное отклонение n «зайчика» (светового указателя).

                                ,                                                                (2)

где  - постоянная баллистического гальванометра.

Приравнивая правые части уравнений (1) и (2), получим

                                                                                    (3)

Пользуясь этим уравнением, можно найти постоянную  баллистического гальванометра, включив в цепь эталонный конденсатор. Далее, зная  и заменив эталон емкости на неизвестную емкость , можно найти неизвестную емкость.

Порядок выполнения работы

Задание 1. Определение постоянной  баллистического гальванометра.

1. Собрать цепь по схеме (рис.1), включив эталонный конденсатор (С = 200 мкФ).

2. Установить «зайчик» гальванометра на нуль шкалы.

3. Установить рубильник в положение на заряд конденсатора.

4. Переключить рубильник в положение на разряд конденсатора через гальванометр и записать максимальное отклонение n “зайчика”.

5. Пункты 3, 4 повторить 3 – 5 раз и определить средний отброс n “зайчика”.

6. Из уравнения (3) найти постоянную баллистического гальванометра:

                                                                                                   (4)

Задание 2. Определение емкости конденсатора

1. Заменить эталонный конденсатор конденсатором неизвестной емкости .

2. Повторить пункты 3, 4, 5 из задания 1.

3.  Из уравнения (3) найти неизвестную емкость

                                                                                 (5)

Задание 3. Определение емкости батареи из двух конденсаторов при параллельном и последовательном соединениях

1. Исследуемую емкость составить из двух конденсаторов, соединив их параллельно, а затем последовательно.

2. Повторить пункты 3, 4, 5 и  рассчитать по формуле (5) емкость полученных батарей конденсаторов.

3. Сравнить результаты опытов с результатом вычислений емкости батарей по известным формулам.

Контрольные вопросы

1. Что называется электроемкостью проводника, конденсатора? В каких единицах она измеряется?

2. Что представляет собой конденсатор? Виды конденсаторов.

3. Начертите схемы параллельного и последовательного соединения конденсаторов. Чему равна емкость батареи конденсаторов, соединенных параллельно? последовательно?

4. Что такое постоянная баллистического гальванометра, и как она определяется?

 Литература [2,5,7 ]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ МЕТАЛЛОВ