Вивчення процесів заряджання і розряджання конденсатора через опір

Схема електричного пристрою.

На рис.2.15 зображена одна з можливих схем установки для визначення залежності струму заряджання (розрядки) конденсатора від часу.

Конденсатор С заряджається з моменту увімк­нення в коло джерела ЕРС перемикачем П (позиція 1) і ро­зряджається при перемиканні П па землю (пози­ція 2). Час заряджання або розряджання конденса­тора відраховує­ться за елект­ричним секундоміром з контактним пристроєм, що вмикається перемикачем П одночасно з увімкненням конденсатора С в режимі його заряджання. В схемі установки передбачений розряд конденса­тора С за допомогою кнопки К, яка шунтує конденсатор С на землю. Зміна струму з часом під час заряджання (розрядки) конденсатора фіксується за допомогою мікроамперметра , рухома частина якого відхиляється в обидві сторони від нульової позначки.

Порядок виконання роботи.

1. Зібрати схему, зображену на рис.2.15.

2. Підготувати мікроамперметр для вимірювань. Для цього перемикач П перевести у позицію 2 і переконатися, що конденсатор повністю розряджений. Якщо необхідно, зняти заряд з обкладок, конденсатора за допомогою розрядної кнопки К.

3. Зняти залежність .Для цього перемикач П переводиться в позицію 1 з одночасним увімкненням електричного секундоміра. Перед початком відліку часу стрілки секундоміра повинні бути повернуті в нульову позицію за допомогою кнопки скидання на корпусі приладу. Стрілка мікроампорметра буде відхилятися спочатку з великою швидкістю, а потім швидкість заряджання конденсатора зменшиться. І тому доцільно фіксувати значення струму через однакові проміжки часу, наприклад, через 2-3 с.

4. Виміряти вольтметром значення напруги на конденсаторі при повному заряджанні конденсатора.

5. Зняти залежність . Для цього після повного заряджання конденсатора , перемикач П перевести в позицію 2. Секундомір теж попередньо повинен бути підготовлений до роботи. І в цьому випадку слід зняти біля 10 показів струму через однакові проміжки часу.

6. Результати вимірювань і внести до таблиці.

7. Виміряли вольтметром ЕРС джерела струму. Для цього треба підє'днати вольтметр до 1 і 2 клем перемикача.

8. Розрахувати на основі (8) і (14) і і побудувати графіки залежності заряду від часу при заряджанні і розряджанні конденсатора. Значення С вказано на панелі пристрою.

9. Побудувати графік заможності і отримати значення часу релаксації.

10. На основі рівняння (18) знайти значення опору. Розрахувати відносну похибку :

.

Таблиця результатів.

T, c	Iз A	Ip A	qз Кл	qp Кл

, B	, B	C Ф	,c	R, Ом