КОНДЕНСАТОР СЫЙЫМДЫЛЫҒЫН АНЫҚТАУ

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Қ АЗАҚ СТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘ НЕ Ғ ЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ. И. Сә тбаев атындағ ы Қ азақ ұ лттық техникалық зерттеу университеті

Ә л-Машани атындағ ы базалық білім беру институты

Жалпы физика кафедрасы

ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰ МЫС № 10

КОНДЕНСАТОР СЫЙЫМДЫЛЫҒ ЫН АНЫҚ ТАУ

Зертханалық сабақ қ а арналғ ан ә дістемелік нұ сқ ау

Алматы 2021

КОНДЕНСАТОР СЫЙЫМДЫЛЫҒ ЫН АНЫҚ ТАУ

Жұ мыстың мақ саты: Қ арапайым конденсаторлардың электрлік сыйымдылығ ын есептеудің теориялық ә дістерін зерттеу жә не электрлік сыйымдылық ты эксперименттік анық тау ә дістемесін мең геру:

1) конденсаторлардың сыйымдылығ ын эксперименталды тү рде анық тау;

2) зерттелетін конденсаторлардың батареяларының сыйымдылығ ын эксперименталды тү рде анық тау, эксперименттік жә не теориялық мә ндерді салыстыру.

Қ ажетті жабдық тар: «Конденсатор сыйымдылығ ын анық тау» ЭиМ-М-Л2 моноблогы, «Ток интеграторы» шағ ын блогы, кілт, сыйымдылығ ы белгілі конденсатор, сыйымдылығ ы белгісіз конденсатор.

1. ТЕОРИЯЛЫҚ КІРІСПЕ

Оқ шауланғ ан ө ткізгіштің электрлік сыйымдылығ ы деп ө ткізгіш заряды ө згерісінің оның потенциалының ө згерісіне қ атынасымен ө лшенетін физикалық шаманы айтамыз:

. (1)

Оқ шауланғ ан ө ткізгіштің электрлік сыйымдылығ ы ө ткізгіштің пішініне жә не ө лшеміне байланысты болады, дегенмен де геометриялық ұ қ сас ө ткізгіштер олардың сызық ты ө лшемдеріне тура пропорционалды болатын сыйымдылық қ а ие болады. Бұ л, геометриялық ұ қ сас ө ткізгіштерде зарядтардың таралуы оқ шауланғ ан ө ткізгіштердегі таралуғ а ұ қ сас болатындығ ы, ал сондай зарядтардан ө рістің тиісті нү ктелеріне дейінгі қ ашық тығ ы ө ткізгіштердің сызық тық ө лшемдеріне тура пропорционалды болатындығ ына байланысты болады.

Ө тімділігі ε болатын диэлектрлік ортада орналасқ ан радиусы R оқ шауланғ ан шардың потенциалы келесі формула арқ ылы анық талады:

. (2)

Анық тамадан, оқ шауланғ ан шар ү шін:

. (3)

Егер ө ткізгіш оқ шауланғ ан болмаса, онда оның электрлік сыйымдылығ ы оқ шауланғ ан ө ткізгіштің сыйымдылығ ына қ арағ анда жоғ ары болады, яғ ни ө ткізгішке заряд берген кезде, оны қ оршап тұ рғ ан ө ткізгіштерде зарядтардың жаң аша орналасуы болады (зарядтардың поляризациясы орын алады). Сонымен қ атар, зарядталғ ан ө ткізгішке жақ ын ө ткізгіштердің беттерінде қ арама-қ арсы таң балы зарядтар жинақ талады, ол ө рістің ә лсіреуіне алып келеді. Олай болса, ө ткізгіш потенциалы тө мендейді, тиісінше оның электрдік сыйымдылығ ы артады. Конденсатор - қ алың дығ ы астарлар ө лшемдерімен салыстырғ анда аз болатын диэлектриктермен бө лінген, екі немесе одан да кө п электродтардың (ә детте, астарлар деп аталатын пластиналар тү рінде) жү йесі. Конденсатор туғ ызғ ан электростатикалық ө ріс толық тай астарлар арасындағ ы кең істікте шоғ ырланғ ан. Конденсатор сыйымдылығ ы келесі формуламен ө рнектеледі:

. (4)

Егер астарлары бір-біріне параллель, екі бірдей пластиналар тү рінде болса, онда ондай конденсатор жазық конденсатор деп аталады. Жазық конденсатордың электр сыйымдылығ ы мынағ ан тең:

, (5)

мұ ндағ ы S – астар ауданы, d – астарлар арасындағ ы қ ашық тық, e₀= 8. 85× 10^-12Ф/м – электр тұ рақ тысы, e – астарлар арасын толтыратын ортаның диэлектрлік ө тімділігі. Ү лкен сыйымдылық ты алу ү шін конденсаторларды параллель қ осады. Параллель қ осылғ ан конденсаторлардың баламалы электр сыйымдылығ ы келесі формула бойынша анық талады:

. (6)

Конденсаторлардың тізбектей қ осылуы кезіндегі қ орытқ ы электр сыйымдылық, батареяғ а кіретін конденсаторлардың минималь электр сыйымдылығ ынан ә рқ ашанда аз болады. Тізбектей қ осылғ ан конденсаторлардың баламалы электр сыйымдылығ ы келесі формула бойынша анық талады:

. (7)

12 3 4 5 Следующая ⇒