Порядок выполнения работы. 1. Тумблером S1 включить установку собранную по схеме (рис

 

1. Тумблером S ₁ включить установку собранную по схеме (рис. 6).

2. Переключателем S ₂ включить напряжение от источника питания e_{ист. пит.} на эталонном конденсаторе.

3. Установить движком потенциометра R напряжение U ₀=(1±0, 2) В. Снять показания вольтметра.

4. Переключателем S ₂ отключить эталонный конденсатор от источника питания.

5. Соединить проводниками С _эт и С _х1 параллельно и снять показания вольтметра U ₁.

6. Тумблером S ₃ разрядить конденсаторы. Конденсатор С _эт соединить с клеммами тумблера S ₂.

7. Подавая на эталонный конденсатор напряжение от 1 В до 3 В, провести измерения 3 раза. Данные занести в таблицу.

8. Для каждой пары значений напряжений U ₀ и U ₁ найти электроемкость по формуле

.

Затем определить среднюю величину электроемкости С _х1(ср). Результаты вычислений занести в таблицу.

9. По п.п. 3-9 найти электроемкость С _х2.

Таблица

U 0	U 1	C x1	U 0	U 2	C x2	U 0	U пар	C посл	U 0	U посл	C пар

 

10. Соединить конденсаторы С _х1 и С _х2 последовательно (рис. 7).

11. По п.п. 3-9 найти электроемкость батареи С _посл..

12. Соединить конденсаторы С _х1 и С _х2 параллельно (рис. 8).

13. По п.п. 3-9 найти электроемкость батареи С _пар.

По формулам

и

вычислить емкость батареи последовательно и параллельно соединенных конденсаторов и сравнить результаты с экспериментальными значениями.

Рис. 6

 

Последовательно   Рис. 7

 

Параллельно   Рис. 8

 

=1000 мкФ.

Контрольные вопросы

 

1. Как взаимодействуют электрические заряды? Закон Кулона. Единица электрического заряда в системе СИ.

2. Закон сохранения электрического заряда.

3. Что такое напряженность электрического поля, силовые линии электростатического поля, поток вектора напряженности? В чем состоит принцип суперпозиции электрических полей.

4. Сформулировать теорему Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме. Как определяется напряженность электрического поля между двумя бесконечными параллельными и разноименно заряженными плоскостями?

5. Что такое потенциальная энергия электрического заряда, потенциал данной точки электростатического поля? Как найти работу, совершаемую силами поля по перемещению электрического заряда из одной точки в другую? Единица потенциала и напряжения в системе СИ.

6. Какова связь между потенциалом и напряженностью электрического поля в данной точке?

7. Чему равна электроемкости уединенного проводника и конденсатора? Единица электроемкости в системе СИ.

8. Рассказать о параллельном и последовательном соединении конденсаторов. Вывести формулы.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5