I WM		Data: 09.03.2010
Ćw. nr 15	Temat : POMIAR POJEMNOŚCI KONDENSATORA METODA MOSTKA WHEATSTONE 'A	Ocena:

WSTĘP :

Przy pomocy urządzenia zwanego MOSTKIEM WHEATSTONE'A możemy zbadać nieznane pojemności kondensatorów. W doświadczeniu szukamy pojemności kondensatorów C₁, C₂, C₃, C₄,. Znajdujemy je poprzez dobranie odpowiedniej wartości kondensatora dekadowego, tak aby natężenie dźwięku w słuchawkach było jak najmniejsze. Natężenie dźwięku osiągało wartości minimalne, gdy prąd nie płynął. Wtedy pomiędzy punktem E i D nie ma różnicy potencjałów. Wówczas:

Oznaczając prądy odpowiednio

l₁ - prąd na odcinku ADB

l₂ - prąd na odcinku AEB

Ze względu na równość odpowiednich napięć po podstawieniu otrzymujemy

Z tej równości wynika, że

.

Mostek Wheatstone`a.

Schemat zestawu do pomiaru pojemności.

G - generator akustyczny, T - słuchawki, C - kondensator dekadowy,

Cx - kondensator badany.

OPIS WYKONYWANYCH CZYNNOSCI :

--------------------------------------------------------------

1.MONTUJEMY ZESTAW WEDLUG SCHEMATU .

2.DOBIERAJAC ODPOWIEDNIE WARTOSCI POJEMNOSCI C KONDENSATORA DEKADOWEGO

MIERZYMY POJEMNOSC
KONDENSATORÓW .

A) POJEDYNCZYCH

B) LACZONYCH SZEREGOWO ( DWA DOWOLNE KONDENSATORY)

C) LACZONYCH RÓWNOLEGLE (DWA DOWOLNE KONDENSATORY)

3.ZAPISUJEMY WYNIKI W TABELI . OBLICZAMY WARTOSC SREDNIA KONDENSATORÓW .

4. WYZNACZAMY BLAD POMIARU POJEMNOSCI KAZDEGO Z KONDENSATORÓW I UKLADÓW

KONDENSATORÓW SPOSOBEM DOSWIADCZALNYM

OBLICZENIA:

Niepewność standardowa:

Pojemności zastępcza dla połączeń szeregowych i równoległych

połączenie szeregowe

C_1,2=652*1024/652+1024=398nF

=5,76nF

Połączenie równoległe

C_1,2=652+1024=1676nF

u_c(C_1,2)=

WNIOSKI:

Doświadczenie polegające na wyznaczeniu doświadczalnie pojemności kondensatorów metodą mostka Wheatstone'a potwierdziło tezę, że poprzez regulację pojemności kondensatora dekadowego doprowadzamy do sytuacji podczas której przez słuchawki nie płynie prąd (lub natężenie tego prądu jest małe) wówczas nieznana wartość pojemności kondensatora jest równa pojemności kondensatora dekadowego. Każdy pomiar obarczony był pewnym błędem. Błędy te mogą wynikać z niedoskonałości narządu słuchu jakim jest ucho ludzkie, oraz z tego iż w ćwiczeniu do połączeń elementów zestawu użyto przewodów które same w sobie odznaczają się pewną pojemnością oraz łączenia tych przewodów mają pewną pojemność. Błędy pomiaru zostały wyznaczone doświadczalnie.

Po przeprowadzenie doświadczenia można zauważyć, że pojemność zastępcza kondensatora złożonego z kondensatorów łączonych szeregowo jest mniejsza od pojemności najmniejszego kondensatora składowego. Pojemność zastępcza kondensatora złożonego z kondensatorów łączonych równolegle jest sumą pojemności kondensatorów składowych.

Pomiar pojemności kondensatora za pomocą mostka Wheatstone'a

Sandra Herman

---