Расчетная формула

Цель работы

Определение емкости конденсатора двумя способами: экспериментальная проверка формул расчета емкости параллельного и последовательного соединения конденсаторов.

Схема установки

Рисунок 21.1

• ИП – источник питания
• G – гальванометр
• V – вольтметр
• П. – переключатель

Расчетная формула

Первый способ измерения - измерение на постоянном напряжении. К клеммам АВ подключается измеряемый конденсатор. Включается источник питания ИП, переключатель П. переводится в правое по схеме положение. При этом конденсатор заряжается. Затем переключатель П. переводится в левое по схеме положение, при этом конденсатор разряжается через гальванометр, максимальное отклонение стрелки которого пропорционально заряду на конденсаторе.

• n – число делений
• Q - заряд
• к – коэффициент пропорциональности

o С₀ – известная емкость конденсатора;

o С_х – неизвестная емкость конденсатора;

o n_x – показания при подключении конденсатора С_х;

o n₀ – показания при подключении конденсатора С₀

Тогда

Отсюда

(1)

Второй способ измерения емкости — на переменном

напряжении. Измеряемый конденсатор подключается к клеммам
А1В1. По цепи идет переменный ток, вольтметром измеряется

напряжение на конденсаторе. Сопротивление R выбрано дос-
таточно большим,так что можно считать,
что ток, текущий через подключаемые конденсатор, не зави-
сит от величин их емкостей.

Пусть U — Показания: вольтметра, i — ток через конденсатор, R_c - его емкостное сопротивление, По закону Ома

, но

Если

· U₀ – показания вольтметра при подключении С₀;

· U_x – показания вольтметра при подключении С_х

то

откуда следует что

(2)