Метод вимірювання і опис установки

 

Відомо, що ємність плоского конденсатора визначається за формулою

.                                                (11)

Якщо виміряти ємність конденсатора С з внесеним в нього діелектриком і визначити відстань d між його пластинами, то, знаючи ємність С₀ конденсатора з повітряним зазором і такою ж відстанню між пластинами d, можна обчислити діелектричну проникність  за формулою

.                                                    (12)

 

Ємність конденсатора вимірюють приладом, що називається мостом змінного струму. Правила користування мостом змінного струму додаються до лабораторної установки.

У роботі використовується плоский конденсатор зі змінною відстанню d між пластинами. Механізм зміни відстані містить у собі мікрометричний гвинт. Обертаючи гвинт, можна змінювати відстань d між пластинами конденсатора.

 

Прилади і приладдя

 

Плоский конденсатор змінної ємності з мікрометричним гвинтом, міст змінного струму, набір діелектричних пластин.

 

 

Порядок виконання роботи

Ознайомитись з лабораторною установкою і правилами користування мостом змінного струму.

Виміряти ємність конденсатора з повітряним зазором між пластинами для ряду значень d і занести дані в таблицю (значення d погодити з викладачем). Вимірювання повторюють ще два рази для зменшення випадкових похибок.

За одержаними даними побудувати графік залежності < С₀ ≥ = f(d).

Помістити між пластинами конденсатора твердий діелектрик, встановити відстань d, що дорівнює товщині діелектрика.

Виміряти цю відстань і ємність конденсатора з діелектриком (вимірювання повторити ще два рази).

Повторити п.4 і 5 для інших типів діелектриків.

За графіком п.3 визначити ємність повітряного конденсатора з тією ж відстанню d між пластинами, що і для конденсатора з діелектриком.

Визначити для кожного діелектрика  за формулою (12).

Виміряти ємність конденсатора з діелектриками, що в різних варіантах вміщуються між його пластинами (за вказівкою викладача).

За формулами (9), (10) зробити розрахунок ємності конденсатора з різними комбінаціями діелектриків і порівняти з даними п.9.

 

Ємність конденсатора С (10 ^–^4мкФ)
з повітряним зазором, С0											з діелектриком, С
											№1	№2	№3
D(мм)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1
2
3
<C>
	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

 

Контрольні запитання

Який фізичний зміст діелектричної проникності?

Види діелектриків і поводження їх у зовнішньому електричному полі.

Що таке поляризація діелектрика?

Ємність конденсатора, одиниці вимірювання.

Від яких фізичних величин залежить ємність конденсатора?

Вивести робочу формулу для визначення .

Послідовне і паралельне з’єднання конденсаторів.

Нарисувати силові лінії електричного поля в конденсаторі, якщо в нього вміщено ізотропний діелектрик.

Лабораторна робота № 34