Задание 3. Смешанное соединение конденсаторов

Лабораторная работа №3

Тема: «Соединение конденсаторов»

Цель: изучить параллельное, последовательное и смешанное соединение конденсаторов.

Оборудование: мультиметр, источник переменного напряжения, конденсаторы.

 

Теоретический материал

Электроемкость

Электроемкость - это скалярная величина, характеризующая способность проводника накапливать электрический заряд

Электроемкость зависит от формы проводника.

Поэтому для каждого вида существует своя формула расчета электроемкости.

Электроемкость шара

Конденсатор

Конденсатор - это система, состоящая из двух или более проводников.

Плоский конденсатор - две параллельные металлические пластины (обкладки), между которыми находится диэлектрик.

В быту можно встретить подобные конденсаторы

На схеме конденсатор обозначается следующим образом:

Электроемкость плоского конденсатора

Используя общую формулу нахождения электроемкости, можно получить

Поле между обкладками конденсатора однородно, поэтому напряжение можно определить как

Батарея конденсаторов

Несколько конденсаторов, соединенных вместе, образуют батарею конденсаторов.

Различают последовательное, параллельное и смешанное соединение конденсаторов

 

 

Порядок выполнения

 

Задание 1. Последовательное соединение конденсаторов

1. Собрать схему:

 

2. Емкость конденсаторов С_конд и напряжение U_ист на источнике переменного тока установить по указанию преподавателя.

3. Измерьте напряжение U_конд с помощью вольтметра на каждом конденсаторе.

4. Вычислите заряд каждого конденсатора q_конд

5. Вычислите общую емкость С_общ батареи конденсаторов.

6. Найдите общее напряжение U_общ и сравните его с напряжением источника U_ист переменного напряжения.

7. Заполните таблицу:

№ конд	Сконд, Ф	Uконд, В	qконд, Кл	Собщ, Ф	Uобщ, В	Uист, В

 

 

Задание 2. Параллельное соединение конденсаторов

1. Собрать схему:

 

 

2. Емкость конденсаторов С_конд и напряжение U_ист на источнике переменного тока установить по указанию преподавателя.

3. Измерьте напряжение U_конд с помощью вольтметра на каждом конденсаторе.

4. Вычислите заряд каждого конденсатора q_конд

5. Вычислите общую емкость С_общ батареи конденсаторов.

6. Найдите общий заряд на конденсаторах q_общ

7. Заполните таблицу:

№ конд	Сконд, Ф	Uконд, В	qконд, Кл	Собщ, Ф	qобщ, Кл	Uист, В

 

Задание 3. Смешанное соединение конденсаторов

1. Собрать схему:

 

 

2. Емкость конденсаторов С_конд установить по указанию преподавателя, напряжение U_ист на источнике переменного тока установить самостоятельно.

3. Измерьте напряжение U_конд с помощью вольтметра на каждом конденсаторе.

4. Вычислите заряд каждого конденсатора q_конд

5. Вычислите общую емкость С_общ батареи конденсаторов.

6. Найдите общий заряд на конденсаторах q_общ

7. Найдите общее напряжение U_общ и сравните его с напряжением источника U_ист переменного напряжения.

8. Заполните таблицу:

№ конд	Сконд, Ф	Uконд, В	qконд, Кл	Собщ, Ф	qобщ, Кл	Uобщ, В