Далее переменный ток в последовательно соединенной цепи R1 и С0 имеет одинаковое значение i1, следовательно

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

U_R₁ = i₁R₁, U_C₀= i₁/ωС₀

В последовательно соединенных сопротивлении R ₂ и емкости С_X протекает одинаковый ток i₂, следовательно

U_R₂ = i₂R₂, U_C₀= i₂/ωС₀

Подставляя значения напряжений в соотношение (5) получаем

R₁C₀ =R₂C_x

При одинаковых значениях R ₁ = R ₂ величина переменной емкости С ₀ равна измеряемой емкости С_X.

Приборы и принадлежности, необходимые для выполнения работы

1. Мультиметр, работающий в режиме измерения емкости.

2.Две массивные металлические пластины конденсатора.

3. Набор исследуемых диэлектриков.

Порядок выполнения работы

1. Включить прибор переключателем рода работ.

2. Пределы измерения прибор выбирает автоматически..

3. Переключатель рода работ поставить в положение "C".

4. Выходные штекеры прибора надеть на клеммы, имеющиеся на верхней и нижней пластин конденсатора.

Упражнение 1. Определение диэлектрической проницаемости различных материалов.

1. Поместить исследуемый образец (один из трех дисков) между пластинами конденсатора.

2. Снять показание прибора и результат записать в таблицу 1.

3. Повторить измерение емкости данного диэлектрика еще 4 раза. В каждом последующем измерении диэлектрик убирать и вновь помещать между пластинами конденсатора.

4. Измерить толщину образца штангенциркулем.

5. Выполнить пункты 1-4 для остальных диэлектриков..

Обработка результатов измерений

1. Вычислить средние значения емкости С конденсаторов.

2. Вычислить абсолютную погрешность ΔС и результат в виде доверительного интервала С + ΔС записать в таблицу 1 (см. "Обработка результатов измерений).

3. Емкость конденсатора, используемого в данной работе равна

(16)

где электрическая постоянная ε₀ = 8,85·10^-12 Ф/м, площадь пластины S =150 ×150 мм,

размер l = (150 + 0.5) мм.

Из (16) получаем формулу для вычисления ε

(17)

Вычислить диэлектрическую проницаемость для каждого образца по формуле (17).

4. При ε₀ и n, взятых с тремя значащими цифрами, вклад в погрешность ε вносят только погрешности С, S и d. Получить формулу для относительной погрешности косвенного измерения ε. Вычислить относительную погрешность измерений δε, а также абсолютную погрешность Δs = s • 8s для всех трех образцов и результаты в форме ε = ε ± δs записать в таблицу 1.

Упражнение 2. Проверка закона последовательного соединения конденсаторов по емкости многослойного конденсатора.

1. Образцы, изготовленные из различных диэлектриков с проницаемостями ε_l, ε₂, (рассчитанными в первом упражнении) поместить один над другим между пластинами конденсатора.

2. Измерить 5 раз емкость многослойного конденсатора. Результат записать в таблицу 2.

Обработка результатов измерений

1. Вычислить среднее значение С емкости многослойного конденсатора.

2. Многослойный конденсатор эквивалентен батарее последовательно соединенных конденсаторов (см. рис.4).

Рис.4

Из формулы

⁽¹⁸⁾

получить выражение для емкости многослойного конденсатора С.

Вычислить С_теор, используя средние значения ε₁, ε₂, найденные в упражнении 1, и измеренные значения толщин образцов. Результат занести в таблицу 2. 3. Сравнить С_теор с С, определенным экспериментально, вычислив

(19)

Вопросы

1) Какая физическая величина служит количественной мерой поляризации диэлектриков?
2) В чем различие поляризации диэлектриков с полярными и неполярными молекулами?
3) Как связана поляризованность с напряженностью поля в диэлектрике?
В каком случае поляризованность можно назвать однородной?

Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 15; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 34

Мы поможем в написании ваших работ!