2.Przebieg ćwiczenia:
W obwodzie zestawionym tak jak na rysunku dobieramy taką wartość napięcia U0 (dla danego opornika R ), aby błyski neonówki były możliwe do zliczenia dla kondensatora o znanej pojemności C i kondensatora badanego Cx . W określonym czasie 3 minut zliczamy błyski dla kondensatora wzorcowego, czynność powtarzamy pięciokrotnie. Identycznie postępujemy dla kondensatora o nieznanej pojemności. Otrzymane dane zestawiamy w tabeli I. Podobnie postępujemy zakładając jako parametr liczbę błysków, mierzymy czas 100 rozbłyśnięć neonówki dla obu kondensatorów, wzorcowego i badanego. Powtarzając wszystko pięciokrotnie zapisujemy wyniki do tabeli II.
3.Tabele pomiarowe:
Tabela I :
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
n |
73 |
73 |
72 |
74 |
72 |
n1 |
122 |
123 |
122 |
125 |
125 |
Cx [ mF ] |
0,60 |
0,59 |
0,59 |
0,59 |
0,58 |
Tabela II :
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
t [ s ] |
244 |
246 |
246 |
250 |
254 |
t1 [ s ] |
144 |
146 |
146 |
145 |
144 |
Cx [ mF ] |
0,59 |
0,60 |
0,59 |
0,58 |
0,57 |
4.Obliczenia:
Średnia arytmetyczna z 10 obliczonych wartości Cx wynosi :
Cxśr =(0,6+0,59+0,59+0,59+0,58+0,59+0,6+0,59+0,58+0,57)/10 = 0,59 mF
Błąd przeciętny : 0,01 mF
Błąd maksymalny :
,po logarytmowaniu lnCx = lnC + lnt1 - lnt , i różniczkowaniu
,jeżeli : dCx= DCx ,dt1 = Dt1 , dt = Dt i Dt1 = Dt = 1 [ s ] to błąd maksymalny dla pomiaru np. czwartego wyniesie: 0,006 mF
Obliczona wartość pojemności badanego kondensatora wynosi : (0,59 ± 0,01) mF
5.Wnioski:
- przedstawiona metoda pozwala w prosty sposób określić pojemność kondensatora,
- przy badaniu kondensatorów o małych pojemnościach ilość rozbłysków wzrasta i trudno je policzyć,
- napięcie zapłonu neonówki Uz nie może przekroczyć znamionowego napięcia przebicia kondensatora.