07 mérése a kondenzátor kapacitása
Mérés elektroomkosti kondenzátorok.
Célkitűzés: megismerése egyik vizsgálati módszerek kapacitív vezetékek (kondenzátorok). Mérése elektromos teljesítmény kondenzátorok, valamint a kondenzátor bank egy tükör galvanométerrel. Ellenőrzés számítási képleteket a kapacitást párhuzamosan és sorosan kapcsolt kondenzátorok.
Műszerek és kiegészítők: tükör galvanométert voltmérővel referencia kondenzátor, bipoláris kapcsoló, kondenzátorok ismeretlen villamos kapacitás, tápegység, összekötő kábelek.
Bármilyen félreeső karmester, ha tájékoztatja elektromos töltés, akkor képes felhalmozni. Kvantitatív módon az ingatlan fizikai mennyiség - elektromos kapacitás (elektromos kapacitás) karmester.
Az ingatlan a felhalmozódó elektromos töltés is van egy kondenzátor. Kondenzátor egy olyan eszköz áll, hogy a két vezeték elválasztott szigetelővel, amelynek a vastagsága sokkal kisebb geometriai méretű vezetékeket. A vezetékek alkotó egy kondenzátor, az úgynevezett lemezek. Az alakja a lemezek a kondenzátorok vannak osztva gömb, henger és sík; dielektromos típus - a légi, papír, csillám, elektrolit, és mások.
Csatlakoztatott kondenzátor az áramforráshoz, amely képes felhalmozni a saját lemezeken az eltérően elektromos töltések, és q + = | Q- | = Q. Elektromos kondenzátor kapacitása nevezzük fizikai mennyiség egyenlő az arány a kondenzátor töltésének lemezeket a potenciális különbség a kondenzátor lemezeket
Villamos kapacitás a kondenzátor alakjától függ, és a geometriai méretek (terület) a lemezek, a dielektromos tulajdonságok és annak vastagságát. Villamos kapacitás mérik farads. Farad nagyon nagy mértékegység. kondenzátor elektromos kapacitás általában több nagyságrenddel kisebb elektromos kapacitás 1F. Ezért a gyakorlatban, egy kisebb elektromos kapacitású mértékegység - uF, nF, pF (= 10 -6 1mkF F 1 nF = 10 -9 F, 1 pF = 10 -12 F).
összekapcsolt kondenzátorok köthető különböző módon - soros, párhuzamos vagy kombinált. Egy sor kondenzátorok kapcsolódnak egymáshoz bármilyen módon hivatkozott az akkumulátor kondenzátorok. Párhuzamosan kapcsolt kondenzátorok akkumulátor elektromos kapacitása megegyezik az elektromos energia mennyiség kondenzátorok:
A sorosan kapcsolt kondenzátorok kölcsönös az elektromos kapacitású kondenzátor bank összegével egyenlő a kölcsönös elektromos kapacitás kondenzátorok:
Mérjük meg a villamos kondenzátor kapacitása lehet különböző módszerekkel (helyettesítési módszer járda módszer és mások.). Egy viszonylag egyszerű módszer, amely meghatározásához használt villamos teljesítmény kondenzátorok, a módszer ballisztikus galvanométer tükör.
A módszer alapja az alábbi törvényi alapjait. Elektromos töltés kondenzátor közölte az áramforrásról fix feszültség arányos a villamos kondenzátor kapacitása:
Ha a feltöltött kondenzátor kihúzása után a tápegység, hogy teljesíti a galvanométert az eltérés „nyuszi” lesz arányos a díj, amelyet számoltak kondenzátor:
ahol A állandója galvanométert n osztások száma a skálán, amelyen a galvanométerrel eltérített fény „nyuszi”. A tükör galvanométert az a szerepe egy jelzőfény „nyuszi” nagyobb mértékű, mint a töltés halad át a galvanométer, annál nagyobb a száma hasadások tér „nyuszi” műszermutató nulláról részlege.
A képletek (5) és (6) az következik, hogy az elektromos kapacitás az ismeretlen kondenzátor CX lehet kiszámítani a következő képlet szerint
Meg kell tudni, hogy a galvanométer állandó és a feszültség, amelynél a kondenzátortöltődési. Galvanométer állandó lehet meghatározni egy referencia kondenzátor (alábbiakban hivatkozni fogunk érteni, hogy az ismert elektromos kapacitású kondenzátor). Értékre a (5) és (6) megkapjuk
ahol C0 - elektromos kapacitás a referencia kondenzátor, n0 - osztások száma a skálán, amelyen a galvanométerrel eltérített fény „nyuszi”. Képletek (7) és (8) az következik, hogy meghatározzuk az ismeretlen villamos kondenzátor kapacitása a galvanométeren tükör nem szükséges ismerni a számértéke állandó galvanométerrel (A). Valóban, miután az esetben a (8) képletű a (7), van
Képlet (9) egy olyan számítási képlet megtalálása az elektromos kapacitása kondenzátorok által egy tükör galvanométer.
Az, hogy a teljesítmény
Összeállítás szerinti elektromos áramkör kapcsolási rajz az 1. ábrán látható. Ott e- áramforrás, R- reosztát (R = 100 ohm), U feszültségmérő bipoláris K kulcsot, G- galvanométer C kondenzátort. (Amikor csatlakoztatva elektrolit kondenzátorok polaritását kell tartani.) Elején egy láncban lehetnek referencia kondenzátor C0 = 10 uF.
Állítsa be a feszültség körülbelül 1,5 és fenntartását állandó a mérésekhez.
Először átkapcsoló 1-2 pár másodpercig a kondenzátor feltöltődik az áramforrásból, majd lefordítani az 5-6 helyzetben. A kondenzátor kisül a galvanométer, és a fény „nyuszi”, hogy eltérni számos n0 megosztottságot. Mérések tölteni 10-szer. Az eredményeket a táblázatban. Keresse az átlagérték
Cserélje ki a referencia kondenzátor az áramkörben az ismeretlen kapacitású kondenzátor. Végezze el az összes művelet, amely jelzi a 3. bekezdésben ki az átlagos érték
Csatlakoztassa a kondenzátorok párhuzamos (2. ábra), és megmérni az elektromos kondenzátor kapacitása bank. Végezze el az összes művelet, amely jelzi a 3. bekezdésben ki az átlagos érték
Csatlakoztassa a kondenzátorok sorba (3. kör), és mérjük az elektromos kondenzátor kapacitása bank. Végezze el az összes művelet, amely jelzi a 3. bekezdésben ki az átlagos érték
Számítsuk ki a mérési hiba a következő képlet szerint:
ahol Δnh iΔn0 - abszolút mérési hibája a lehajlás a fény „nyuszi” az ismeretlen és a referencia kondenzátorok. Az abszolút hiba kiszámítása a képletek közvetlen mérésére (hozott egyenlő megbízhatósága α = 0,95);
Adjuk meg a villamos teljesítmény félreeső vezető kondenzátor. A mi értékek függnek elektromos kapacitás vezeték, kondenzátorok.
Mi alapján lehet osztályozni kondenzátorok.
Képletek kiszámításához az akkumulátor elektromos kapacitása kondenzátorok párhuzamos és szekvenciális vegyületeik.
A képlet a villamos teljesítmény egy lapos, hengeres és gömb kondenzátorok.
Képletek kiszámításához az energia a feltöltött kondenzátor (például egy sima kondenzátor).