Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Теория метода. Использованный в работе способ определения электроемкости основан на том, что при зарядке конденсатора напряжение между его обкладками U(t) достигает своего




Использованный в работе способ определения электроемкости основан на том, что при зарядке конденсатора напряжение между его обкладками U (t) достигает своего макси­мального значения, равного напряжению источника U 0, не мгновенно, а возрастая по экспоненциальному закону (рис. 1).

Время полной зарядки конденсатора зависит от его емкости. Если время зарядки выбрать таким образом, чтобы оно не превышало вре­мени 80 - 90 % от зарядки наименьшей из измеряемых емкостей, то при этом напряжения между обкладками (U 1 и U 2, рис. 1) од­нозначно связаны с емкостью конденсаторов.

Следовательно, зарегистрировав значение U (t*) и установив ана­литическую связь параметров U (t*) и C, можно определить неиз­вестную электроемкость C.

Для вывода расчетной формулы используем схему, пред­ставленную на рис. 2. Конденсатор C заряжается от источника постоянного напряжения U 0. Ток, текущий через сопротивление R в любой момент времени t, по закону Ома будет равен:

, (1)

где U (t) - напряжение между обкладками конденсатора, величина которого прямо пропорциональна накопленному им за время t за­ряду q (t) и . Продифференцируем это выражение по времени: . Так как , определим ток, текущий через конденсатор в момент времени t:

. (2)

Сила тока I (t) пропорциональна не напряжению (как в случае за­кона Ома для сопротивления), а скорости изменения напряжения на конденсаторе.

Из выражений (1) и (2) (величина I (t) в обоих уравнениях одинакова), следует:

, или .

Решение этого дифференциального уравнения:

.

Постоянную A определим из начальных условий: при t = 0 напряжение U (t) = 0, тогда A = - U 0. Таким образом, напряжение на конденсаторе увеличивается по закону (см. рис.1):

. (3)

Из уравнения (3): , или

. (4)

Прологарифмировав выражение (4), получим:

,

откуда выразим измеряемую ёмкость:

.

Окончательно для фиксированного момента времени , получим:

, (5)

здесь k = t */ R, а величины U 0, R и t * являются постоянными ус­тановки. Значение U 0 указано на лицевой панели прибора.

Из рабочей формулы (5) следует, что постоянную k можно определить, измерив напряжение U (t *) конденсатора известной емкости C 0.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-09-20; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 580 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Начинайте делать все, что вы можете сделать – и даже то, о чем можете хотя бы мечтать. В смелости гений, сила и магия. © Иоганн Вольфганг Гете
==> читать все изречения...

2312 - | 2095 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.