Nr ćwiczenia 203 |
Data 17.05.13 |
Imię i nazwisko Milena Jażdżyk |
Wydział Fizyki Technicznej |
Semestr II |
Grupa 3 Nr lab. 1 |
---|---|---|---|---|---|
Prowadzący Marek Weiss |
Przygotowanie | Wykonanie | Ocena |
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie pojemności kondensatora za pomocą drgań relaksacyjnych.
Podstawy teoretyczne.
Okres drgań relaksacyjnych:
T = RCK [s]
Pojemność kondensatora:
$C = \frac{T}{\text{RK}}$ [μF]
Stała K:
$K = \frac{T}{\text{RC}}$
gdzie:
R- opór [MΩ]
Przebieg ćwiczenia:
1. Przy pewnym ustalonym oporze zmieniać skokami pojemność wzorcową. Dla każdej wartości mierzyć czas 10-20 błysków i wyznaczyć okres. Wartości oporu i pojemności dobierać tak, aby błyski były łatwe do policzenia.
2. Powtórzyć punkt 1 dla innych wartości oporów. Całkowita liczba kombinacji oporów i pojemności powinna wynosić 20-30.
3. Dla każdej wartości RC obliczyć stałą K, a następnie jej wartość średnią i odchylenie standardowe średniej.
4. Wykonać pomiary okresu dla nieznanych kondensatorów i obliczyć pojemność każdego z nich.
5. Obliczyć błędy każdej pojemności.
6. Zaokrąglić błędy i wyniki.
7. Zestawić wyznaczone wartości i ich błędy.
Wyniki pomiarów (załączona kartka).
Obliczenia.
R [MΩ] | C ± 0,01 [μF] | t ± 0,01 [s] | Średnia arytmetyczna [s] | T [s] | Stała K | Średnia arytmetyczna | Odchylenie standard. śr. arytm. | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0,25 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 |
7,10 8,10 11,60 12,00 10,90 11,90 13,10 14,40 |
7,15 7,89 11,63 12,44 10,49 12,02 13,16 14,95 |
7,125 7,995 11,615 12,220 10,695 11,960 13,130 14,675 |
|
0,339/1*0,25=1,357 1,088 1,229 1,058 0,784 0,759 0,736 0,736 |
Po uwzględnieniu wszystkich wyników: 0,817 Po odrzuceniu czterech pierwszych wyników, które prawdopodobnie są nieprawidłowe na skutek popełnienia błędów podczas pomiarów: 0,743 |
||||||||
2 | 0,25 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 |
7,80 11,40 13,90 17,50 20,00 23,10 25,70 29,90 |
7,91 11,15 14,20 17,42 20,12 22,98 25,85 29,56 |
7,855 11,275 14,050 17,460 20,060 23,040 25,775 29,730 |
|
0,748 0,767 0,743 0,756 0,735 0,731 0,722 0,745 |
|||||||||
3 | 0,25 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 |
11,50 16,80 21,30 25,60 29,60 34,50 38,50 44,50 |
11,53 16,86 21,44 25,67 29,66 34,49 38,56 44,44 |
11,515 16,830 21,370 25,635 29,630 34,495 38,530 44,470 |
|
0,731 0,763 0,754 0,740 0,724 0,730 0,720 0,743 |
C1 |
---|
R [MΩ] |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
C2 |
---|
R [MΩ] |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
C3 |
---|
R [MΩ] |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Średnia arytmetyczna oraz odchylenie standardowe obliczyłam przy pomocy programu Stats.
Dyskusja błędów.
Stała K:
K= (0,743±0,004)
Pojemność kondensatora 1:
C1= (2,035±0,032) μF
Pojemność kondensatora 2:
C2= (1,258±0,006) μF
Pojemność kondensatora 3:
C3= (0,952±0,006) μF
Wnioski.
Błędy popełnione podczas mierzenia czasu błyśnięć neonówki, sprawiły że cztery wyniki odbiegają znacznie od pozostałych, dlatego też nie brałam ich pod uwagę przy liczeniu pojemności kondensatorów.
Wyniki wydają się być dokładne, co świadczy o poprawnym wykonaniu ćwiczenia.