kondensatory, Studia, Semestr II, Fizyka II


1.Wprowadzenie

Kondensator to element elektryczny zbudowany z dwóch przewodników rozdzielonych dielektrykiem.

Doprowadzenie napięcia do okładzin kondensatora powoduje zgromadzenie się na nich ładunku elektrycznego. Jeżeli kondensator jako całość nie jest naelektryzowany, to cały ładunek zgromadzony na jego okładkach jest jednakowy, ale przeciwnego znaku. Kondensator charakteryzuje pojemność określająca zdolność kondensatora do gromadzenia ładunku:

0x01 graphic

gdzie:

C - pojemność, w faradach

Q - ładunek zgromadzony na jednej okładce, w kulombach

U - napięcie elektryczne między okładkami, w woltach.

Ze względu na różną konstrukcję kondensatory można podzielić na:

- elektrolityczne (dielektrykiem jest cienka warstwa tlenku, a osadzona elektrolitycznie na okładzinie dodatniej, drugą okładziną jest elektrolit)

- poliestrowe - foliowe (dielektrykiem jest folia poliestrowa)

- ceramiczne (dielektrykiem jest specjalna ceramika), znakomicie pracują przy wielkich częstotliwościach, bywają wykonywane też jako kondensatory o zmiennej pojemności

- tantalowe

- powietrzne (dielektrykiem jest powietrze) - znakomicie pracują przy wysokich częstotliwościach i bardzo dużych napięciach, często wykonywane jako kondensatory zmienne.

Kondensatory dzieli się również za względu na kształt:

- płaskie (dwie blisko położone równoległe płytki)

- sferyczne (współśrodkowe kule)

- cylindryczne (współ środkowe cylindry)

W ćwiczeniu użyte zostały kondensatory płaskie.

2. Tabela pomiarów:

Nr

kondensatora

Pomiar

1

C [nF]

Pomiar

2

C [nF]

Pomiar

3

C [nF]

Pomiar

4

C [nF]

Pomiar

5

C [nF]

Wartość

średnia

[nF]

C1

600

603,4

606,3

608,7

605,2

604,72

C2

1000,1

1014,5

1026,6

1009,7

1012

1012,58

C3

110,3

100,6

100,2

110,1

110,7

106,38

C4

321,2

334,5

346

328,3

340,1

334,02

C5

2120

2241,2

2164,4

2215,6

2207,8

2189,8

Połączenie

szeregowe

C1 i C2

400,2

410,4

410,6

400,8

401

404,6

Połączenie

równoległe

C2 i C3

1102,4

1000

1100,1

1102,5

1106,4

1082,28

3.Obliczenia:

Kondensatory można łączyć w baterie, wyróżniając dwa podstawowe typy połączeń:

  1. szeregowe, dla którego zachodzą równości:

0x01 graphic

0x01 graphic

Korzystając z zależności:

0x01 graphic

Zapisać można:

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

Po dalszych przekształceniach otrzymujemy:

0x01 graphic

Jeżeli 0x01 graphic
i 0x01 graphic

to po połączeniu ich szeregowo pojemność zastępczą obliczamy ze wzoru

0x01 graphic

0x01 graphic

b) równoległe, dla którego zachodzą równości:

0x01 graphic

0x01 graphic

Korzystając z zależności:

0x01 graphic

Zapisać można:

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

Po dalszych przekształceniach otrzymujemy:

0x01 graphic

Jeżeli 0x01 graphic
i 0x01 graphic

to po połączeniu ich równolegle pojemność zastępczą obliczamy ze wzoru

0x01 graphic

4. Rachunek i dyskusja niepewności pomiarowych:

Niepewności standardowe wartości Cxsr oblicza się ze wzoru

0x01 graphic
0x01 graphic

Dla poszczególnych kondensatorów u(Csr) wynosi:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic

Do obliczenia niepewności złożonej dla pojemności zastępczej połączeń szeregowych i równoległych korzysta się ze wzoru

0x01 graphic

który po przekształceniu dla połączenia szeregowego ma postać

0x01 graphic

a dla połączenia równoległego

0x01 graphic

5.Wnioski:

Wartości pojemności zastępczych uzyskane w pomiarach różnią się od tych uzyskanych z obliczenia ich przy zastosowaniu metod matematycznych. Różnice te są dość duże, nie mieszczą się w niepewności pomiaru. Wynika to przede wszystkim z niedokładności metody pomiarowej, która w znacznej mierze zależy od oceny eksperymentatora.

Pomiar pojemności kondensatora
metodą mostka Wheatstone'a

- 1 -

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
temp krytyczna, TRANSPORT PWR, STUDIA, SEMESTR II, FIZYKA, fizyka-wyklad, zagadnienia opracowane, za
planck poprawka, studia, semestr II, SEMESTR 2 PRZYDATNE (od Klaudii), Od Górskiego, II semestr, Fiz
spr3, studia, semestr II, SEMESTR 2 PRZYDATNE (od Klaudii), Od Górskiego, II semestr, Fizyka dla inż
Niepewnosci wahadlo, studia, semestr II, SEMESTR 2 PRZYDATNE (od Klaudii), Od Górskiego, II semestr,
stala faradaya, Studia, Semestr II, Fizyka II
HALLM, studia, semestr II, SEMESTR 2 PRZYDATNE (od Klaudii), FIZYKA DO MOICH LABOREK, fizyka 11
Zjawisko dopplera, TRANSPORT PWR, STUDIA, SEMESTR II, FIZYKA, fizyka-wyklad, zagadnienia opracowane,
2, studia, semestr II, SEMESTR 2 PRZYDATNE (od Klaudii), fizyka lab nowe, Laborki fiza BOLO, 2
laborka 2 - Hall, studia, semestr II, SEMESTR 2 PRZYDATNE (od Klaudii), FIZYKA DO MOICH LABOREK, fiz
15. Zjawisko Halla, studia, semestr II, SEMESTR 2 PRZYDATNE (od Klaudii), FIZYKA DO MOICH LABOREK,
opty 310, studia, semestr II, SEMESTR 2 PRZYDATNE (od Klaudii), FIZYKA DO MOICH LABOREK, fizyka 13
Promieniowanie Gamma, studia, semestr II, SEMESTR 2 PRZYDATNE (od Klaudii), FIZYKA DO MOICH LABOREK,
siła i energia, TRANSPORT PWR, STUDIA, SEMESTR II, FIZYKA, fizyka-wyklad, zagadnienia opracowane, za
Przepływ cieczy, TRANSPORT PWR, STUDIA, SEMESTR II, FIZYKA, fizyka-wyklad, zagadnienia opracowane, z
Podstawowe prawa hydrostatyki, TRANSPORT PWR, STUDIA, SEMESTR II, FIZYKA, fizyka-wyklad, zagadnienia
drgania wymuszone, TRANSPORT PWR, STUDIA, SEMESTR II, FIZYKA, fizyka-wyklad, zagadnienia opracowane,

więcej podobnych podstron