Nr ćwiczenia 203	Data 9.04.2003	Imię i Nazwisko Tomasz Przymusiak	Wydział BL-TOB	Semestr 2	Nr grupy lab. 3
Prowadzący Aneta Waszkowiak			Przygotowanie	Wykonanie	Ocena

1.Opis doświadczenia. Wstęp teoretyczny.

Kondensatorem nazywamy układ dwóch okładek metalowych dowolnego kształtu rozdzielonych dielektrykiem. W stanie naładowania na każdej z kładek znajduje się ładunek elektryczny Q o przeciwnym znaku, a między okładkami panuje różnica potencjałów (napięcie) U. Pojemnością kondensatora nazywamy stosunek ładunku do napięcia.

Pojemność kondensatora zależy od jego kształtu a także od rodzaju dielektryka znajdującymi się pomiędzy okładkami.

Ładowanie kondensatora.

Napięcie na kondensatorze w dowolnej chwili wynosi U=ε - Ri i zmienia się w czasie według wzoru:

Po dostatecznie długim czasie kondensator zostaje naładowany całkowicie . Praktycznie uważamy kondensator za naładowany po czasie t=5RC

Rozładowanie kondensatora.

Napięcie na kondensatorze w dowolnej chwili procesu rozładowywania wynosi:

W równaniach opisujących ładowanie i rozładowywanie kondensatora występuje wielkość RC posiadająca wymiar czasu. Wielkość ta nazywa się stałą czasową obwodu i określa prędkość zarówno ładowania, jak i rozładowania kondensatora.

Drgania relaksacyjne.

Jeżeli w obwodzie RC dołączymy równolegle neonówkę do kondensatora, wówczas wystąpią drgania okresowe, niesymetryczne spadki napięcia nazywane drganiami relaksacyjnymi.

Okres drań relaksacyjnych jest wprost proporcjonalny do pojemności i oporu i wyraża się wzorem:

W celu wyznaczenia stałej K, zamiast kondensatora badanego bierzemy szereg kondensatorów o znanych pojemnościach i mierzymy okres drgań relaksacyjnych. Po zmierzeniu określamy wszystkie wielkości i stałą K i obliczamy ją, wykorzystując w/w równanie.

Zestaw ćwiczeniowy.

Zasilacz (bateria) prądu stałego, neonówka, kondensator wzorcowy (dekadowy), kondensatory badane, sekundomierz, przełącznik.

Przebieg ćwiczenia.

1. Połączyć obwód pomiarowy.

2. Przy pewnym ustalonym oporze zmienić skokami pojemność wzorcową. Dla każdej wartości mierzyć czas 20 błysków i wyznaczyć okres.

3. Powtórzyć czynności wymienione w p.2 dla dwóch innych oporów. Całkowita liczba kombinacji oporów o pojemności powinna wynosić 25-30.

4. Dla każdej wartości RC obliczyć stałą K, a następnie jej wartość średnią

5. Wykonać pomiary okresu dla kondensatorów nieznanych i obliczyć ich pojemność.

2

---