Protokół pomiarowy
Ćw. E-01. |
Laboratorium z fizyki |
Rok akadem:
2010/2011 |
Temat: Badanie właściwości elektrycznych kondensatora płaskiego |
Kierunek: Inf.
Grupa: IZ 1 |
Imię i Nazwisko: Szymon Czaja Paweł Bujakiewicz Maciej Kawczak |
Tabela 1: Ładunek Q w funkcji napięcia U i pojemności C dla różnych powierzchni okładek A.
U [V] |
Q400 [nAs] (A=400cm2) |
Q800 [nAs] (A=800cm2) |
C400 [nF] (A=400cm2) |
C800 [nF] (A=800cm2) |
|
6 |
18 |
0,120 |
0,360 |
|
11 |
34 |
0,110 |
0,340 |
|
15 |
55 |
0,100 |
0,366 |
|
19 |
71 |
0,095 |
0,355 |
|
25 |
89 |
0,100 |
0,356 |
|
32 |
106 |
0,106 |
0,353 |
|
|
|
0,105 |
0,355 |
Odchylenie standardowe |
|
|
Niepewność względna |
|
|
Prosta przechodząca przez wartości
Prosta przechodząca przez wartości
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabela 2: Ładunek Q w funkcji napięcia U i pojemności C dla różnych dielektryków.
U [V] |
Q [nAs] Powietrze |
Q [nAs] Polistyren |
Q [nAs] Szkło |
C800 [nF] Powietrze |
C800 [nF] Polistyren |
C800 [nF] Szkło |
Nachylenie Powietrze |
Nachylenie Polistyren |
Nachylenie Szkło |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Katalog: |
|
Katalog: |
|
Katalog: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabela 3: Ładunek Q (przy U=300V) i pojemność C w funkcji odległości d między okładkami kondensatora (A=800cm2)
d [mm] |
Q [nAs] |
C[pF] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wnioski:
Celem eksperymentu było:
Wyznaczanie pojemności kondensatora w funkcji powierzchni jego okładek
Wyznaczanie pojemności kondensatora z różnymi dielektrykami między jego okładkami
Wyznaczanie pojemności kondensatora w funkcji odległości między jego okładkami
Otrzymane wyniki badań wskazują na poprawność używanych wzorów. Ukazują także, że pojemność kondensatora zależy od takich wielkości fizycznych jak ładunek elektryczny
, napięcie elektryczne
, przenikalność magnetyczna względna, powierzchnia okładek kondensatora, a także odległość między tymi okładkami.
Różnica pomiędzy pojemnością policzoną z nachylenia prostej a pojemnością zmierzoną doświadczalnie początkowo jest duża, jednak wraz ze wzrostem napięcia maleje. Również niepewność względna jest dość duża.
Zastosowanie dielektryków do budowy kondensatora ma wpływ na jego pojemność dzięki różnej zdolności do gromadzenia ładunku elektrycznego na swojej powierzchni. Na podstawie wykonanych przez nas pomiarów można obliczyć pojemność kondensatorów w których w roli dielektryków użyto powietrza :), polistyrenu i szkła.
Otrzymane wartości przenikalności elektrycznej powietrza, polistyrenu i szkła są podobne do wartości katalogowych, największa różnica jest przy szkle, którego obliczona przenikalność jest najbardziej zbliżona do szkła kwarcowego.
Niemożliwe okazało się zbadanie pojemności kondensatora w odległości 1mm pomiędzy okładkami ponieważ okładki zaczynały się stykać.
Laboratorium Fizyki. Badanie właściwości elektrycznych kondensatora płaskiego.
1
1
WEiI; Informatyka; Politechnika Koszalińska 2010.