Оборудование: - источник переменного тока

Лабораторная работа № 12.

Тема: Исследование зависимости силы переменно тока от

электроемкости конденсатора

Цель: установить зависимость между амплитудным значением силы переменного тока и электроемкостью конденсатора, а так же экспериментально подтвердить теоретическую формулу (2).

Теория

Конденсатор в простейшем виде представляет собой две пластинки, разделенные слоем диэлектрика. Если конденсатор включить в цепь постоянного тока, то ток в этой цепи прекратится. Да это и понятно: через изолятор, которым является диэлектрик конденсатора, постоянный ток течь не может. Включение конденсатора в цепь постоянного тока равнозначно разрыву ее (мы не принимаем во внимание момент включения, когда в цепи появляется кратковременный ток заряда конденсатора).

Иначе ведет себя конденсатор в цепи переменного тока. Вспомним, что напряжение на зажимах источника переменного тока периодически меняется. Значит, если включить конденсатор в цепь, питаемую от такого источника тока, его обкладки будут попеременно перезаряжаться с частотой этого тока. В результате в цепи будет протекать переменный ток.

Конденсатор подобно резистору и катушке оказывает переменному току сопротивление, но разное для токов различных частот. Он может хорошо пропускать токи высокой частоты и одновременно быть почти изолятором для токов низкой частоты. В цепи переменного тока с конденсатором возникает емкостное сопротивление, которое зависит от частоты переменного тока и от самого конденсатора согласно формуле:

( 1 )

Оборудование: - источник переменного тока

- батарея конденсаторов

- миллиамперметр

- реостат

- электрический ключ

- соединительные провода.

Порядок проведения работы:

1. Определить цену деления шкалы измерительных приборов.

2. Составить электрическую цепь по схеме, изображённой на рисунке

3. После проверки цепи преподавателем замкнуть ключ.

4. Меняя значение емкости в цепи переменного тока, снять соответствующие показания миллиамперметра (рекомендуется снять 3-5 показаний, при различных значения электроемкости конденсатора).

5. Рассчитать амплитудные значения тока для каждого опыта согласно формуле: I_m ( 3 )

6. Результаты эксперимента и расчетов занести в таблицу, причем показания записать по мере возрастания электроемкости.

7. Построить графическую зависимость I_m(C) – амплитуды силы тока от электроемкости.

8. Сделать вывод, опираясь на итоги эксперимента и полученную графическую зависимость

Контрольные вопросы

1. Опишите процессы, происходящие в цепи постоянного тока с конденсатором.

2. Опишите процессы, происходящие в цепи переменного тока с конденсатором.

3. Что значит «цепь обладает реактивным сопротивлением»?

4. Перечислите виды реактивных сопротивлений. Укажите их обозначения, расчетные формулы, единицы измерения.

5. В вашей лабораторной работе встречались реактивные сопротивления?

6. Возможно ли возникновение реактивного сопротивления в цепях

постоянного тока? Поясните свой ответ.