Инфоурок / Физика / Рабочие программы / Лабораторная работа по физике на тему "Исследование зависимости силы тока от электроёмкости конденсатора в цепи переменного тока" (задания)

Лабораторная работа по физике на тему "Исследование зависимости силы тока от электроёмкости конденсатора в цепи переменного тока" (задания)


библиотека
материалов

Лабораторная работа по физике на тему:
"
Исследование зависимости силы тока от электроёмкости конденсатора в цепи переменного тока"

Цель работы:  изучить влияние электроёмкости на силу переменного тока.

Оборудование: набор неполярных конденсаторов известной ёмкости, регулируемый источник переменного тока ЛАТР, миллиамперметр с пределом измерения до 100 мА переменного тока, вольтметр с пределом измерения до 75 В переменного напряжения, соединительные провода.

Теория
  Постоянный ток не проходит через конденсатор, так как между его обкладками находится диэлектрик. Если конденсатор включить в цепь постоянного тока, то после зарядки конденсатора ток в цепи прекратится.

Если же включить конденсатор в цепь переменного тока, то заряд конденсатора (q=CU) вследствие изменения напряжения непрерывно изменяется, поэтому в цепи течёт переменный ток. Сила тока тем больше, чем больше ёмкость конденсатора и чем чаще происходит его перезарядка, т.е. чем больше частота переменного тока.

   Сопротивление, обусловленное наличием электрической ёмкости в цепи переменного тока, называют ёмкостным сопротивлением XC. Оно обратно пропорционально ёмкости С и круговой частоте ω:

    http://infofiz.ru/joom1/images/stories/lkft/el/lr11ft-1.jpgили, с учётом, что ω=2πν, где ν- частота переменного тока, http://infofiz.ru/joom1/images/stories/lkft/el/lr11ft-2.jpg  (1).                                                                                                                                                                                                    

   Из закона Ома для участка цепи переменного тока, содержащего ёмкостное сопротивление, действующее значение тока в цепи равно:   http://infofiz.ru/joom1/images/stories/lkft/el/lr11ft-3.jpg (2).

   Из формулы (2) следует, что в цепи с конденсатором переменный ток изменяется прямо пропорционально изменению ёмкости конденсатора при неизменной частоте тока.

   Графически зависимость силы тока от электроёмкости конденсатора в цепи переменного тока изображается прямой линией (рис.1).

 http://infofiz.ru/joom1/images/stories/lkft/el/lr11ft4.jpg

   В этом и предстоит убедиться опытным путём в данной работе.





Ход работы.

   1. Собрать электрическую схему согласно рисунка 2 и перечертить её в тетрадь:

http://infofiz.ru/joom1/images/stories/lkft/el/lr11ft5.jpg

   2. Подготовить таблицу для результатов измерений и вычислений:

 Частота тока

ν, Гц

 Напряжение

на конденсаторе

U, В

 Ёмкость конденсатора

   С, мкФ

 Ток в цепи

I, мА

Ёмкостное сопротивление

, Ом

измеренное

вычисленное

 

 

         50

 

 

         50



 

 




 



 

 



 

 



 

 

   3. Для каждого конденсатора из набора измерить силу тока при напряжении 50 В.                                  

   4. В каждом опыте рассчитать ёмкостное сопротивление по закону Ома для участка цепи переменного тока: http://infofiz.ru/joom1/images/stories/lkft/el/lr11ft7.jpg, здесь - действующее значение тока в мА, U=50 В - действующее значение напряжения.

   5. В каждом опыте вычислите ёмкостное сопротивление по заданным значениям частоты переменного тока ν=50Гц и ёмкости конденсатора Сhttp://infofiz.ru/joom1/images/stories/lkft/el/lr11ft8.jpg, здесь С - ёмкость в мкФ.                                                                                         

   6. Сравните результаты расчётов в п.4 и в п.5 и сделайте вывод о выполнимости закона Ома для участка цепи переменного тока содержащего электроёмкость с учётом погрешности измерений.        

  



7. Постройте график зависимости силы тока от электроёмкости конденсатора в цепи переменного тока:

http://infofiz.ru/joom1/images/stories/lkft/el/lr11ft9.jpg

   8. Запишите вывод по результатам опытов и ответьте на контрольные вопросы.







________________________________________________

Контрольные вопросы.

1. Почему постоянный ток не проходит через конденсатор?

2. Какое сопротивление называется ёмкостным? Почему оно является реактивным сопротивлением?

3. От чего и как зависит ёмкостное сопротивление?

4. Выполняется ли закон Ома для участка цепи переменного тока, содержащего ёмкостное сопротивление?

5. Напряжение на конденсаторе изменяется по закону http://infofiz.ru/joom1/images/stories/lkft/el/lr11ft10.jpg. Запишите уравнение переменного тока в цепи с конденсатором.



Только до конца зимы! Скидка 60% для педагогов на ДИПЛОМЫ от Столичного учебного центра!

Курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации от 1 400 руб.
Для выбора курса воспользуйтесь удобным поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВЫ).

Московские документы для аттестации: KURSY.ORG


Общая информация

Номер материала: ДВ-237245

Похожие материалы



Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 60% скидки (только до конца зимы) при обучении на курсах профессиональной переподготовки (124 курса на выбор).

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG