Celem ćwiczenia jest wykonanie pomiarów pojemności dla kilku kondensatorów radiowych oraz różnych ich połączeń (szeregowe i równoległe)
Pojemności kondensatorów:
|
nF |
μF |
C1 |
2,46 |
0,00246 |
C2 |
96,4 |
0,0964 |
C3 |
11130 |
11,3 |
Pomiary pojemności kondensatorów i kabla koncentrycznego:
|
C [μF] z pomiarów |
C [μF] z obliczeń |
L [m] |
Ck/mb [μF/m] |
C1 |
0,00246 |
- |
- |
- |
C2 |
0,0964 |
- |
- |
- |
C3 |
11,3 |
- |
- |
- |
Cszer |
0,0024 |
0,0024 |
- |
- |
Crów |
11,24 |
11,39 |
- |
- |
Ck |
0,000382 |
- |
3,617 |
0,000106 |
odległość okładek |
C1 [nF] |
C2 [nF] |
Cśr [nF] |
0,850 |
0,130 |
0,130 |
0,130 |
0,800 |
0,129 |
0,130 |
0,130 |
0,750 |
0,131 |
0,131 |
0,131 |
0,700 |
0,121 |
0,123 |
0,122 |
0,650 |
0,119 |
0,119 |
0,119 |
0,600 |
0,123 |
0,121 |
0,122 |
0,550 |
0,119 |
0,120 |
0,120 |
0,500 |
0,117 |
0,117 |
0,117 |
0,450 |
0,116 |
0,116 |
0,116 |
0,400 |
0,115 |
0,116 |
0,116 |
0,350 |
0,113 |
0,114 |
0,114 |
0,300 |
0,110 |
0,111 |
0,111 |
0,250 |
0,111 |
0,111 |
0,111 |
0,200 |
0,106 |
0,106 |
0,106 |
0,150 |
0,104 |
0,104 |
0,104 |
0,100 |
0,101 |
0,102 |
0,102 |
0,050 |
0,098 |
0,098 |
0,098 |
0,000 |
0,095 |
0,096 |
0,096 |
Obliczenia pojemności dla kondensatorów połączonych równolegle:
Cz = C1+C2+C3 = 0,00246+0,0964+11,3= 11,3989μF
Obliczenia pojemności dla kondensatorów połączonych szeregowo:
μF
Obliczenie błędu dla kondensatorów połączonych równolegle:
ΔCrów = ΔC1 + ΔC2 + ΔC3 =0,10011 μF
Obliczenie błędu dla kondensatorów połączonych szeregowo:
ΔCszer =
= 0,00001 μF
Obliczenie błędu dla kabla koncentrycznego:
ΔCk =
0,004 nF
Obliczenie współczynnika A:
A = 0,039
Obliczenie współczynnika korelacji:
r = 0,9611
Obliczenie stałej dielektrycznej:
ε0 = 0,006
Obliczenie odchylenia standardowego:
Sa =ΔA = ± 0,002
Obliczenie błędu względnego:
0,05
0,0003
Wyniki:
Połączenie szeregowe : 0,00240 ± 0,00001μF
Połączenie równoległe: 11,4 ± 0,1 μF
Pojemność kabla koncentrycznego: 0,382 ± 0,004 nF
Stała dielektryczna: 0,0060 ± 0,0003
Wnioski:
Otrzymane przez nas wyniki pokrywają się z wynikami teoretycznymi (wyliczonymi ze wzorów). Zgodnie z przewidywaniami największą pojemność ładunku mają kondensatory połączone równolegle.
Po dokonaniu pomiarów dla kondensatora cylindrycznego można stwierdzić, iż pojemność tego kondensatora rośnie wraz ze wzrostem odległości okładek elementu.