Автор работы: Пользователь скрыл имя, 01 Мая 2012 в 21:09, лабораторная работа
1. Исследуемый набор радиоэлементов: два конденсатора - С1, С2 – с бумажным диэлектриком типа МБГП, катушку индуктивности – L с внутренним сопротивлением RL на основе серийного трансформатора или дросселя со стальным сердечником, измерительный резистор R с сопротивлением 50,0 ±0,1 Ом.
Цель работы: Определение ёмкостей конденсаторов.
Лабораторный стенд включает:
1. Исследуемый набор радиоэлементов: два конденсатора - С1, С2 – с бумажным диэлектриком типа МБГП, катушку индуктивности – L с внутренним сопротивлением RL на основе серийного трансформатора или дросселя со стальным сердечником, измерительный резистор R с сопротивлением 50,0 ±0,1 Ом.
2. Милливольтметр переменного тока В3-38 (или другой прибор для измерения переменного напряжения с диапазонами в пределах 0,1…10В).
3. Источник питания схемы стенда - звуковой генератор типа Г3-112/1 с выходным сопротивлением 50 Ом.
На генераторе устанавливаются:
начальная частота –250 Гц,
максимальное выходное напряжение - 10 В.
Исследуемая
схема подключается к постоянно
включенному генератору с помощью кабеля
с двумя штекерами, позволяющими отключать
стенд без выключения генератора. Для
коммутации радиоэлементов используются
две перемычки.
Состав лабораторного стенда отображён на рисунке:
Схема
измерения Uген
Среднее значение ёмкости С1:
Абсолютная погрешность измерений ёмкости С1:
Где
ty,n-1 –
коэффициент Стьюдента (по
таблице) t0,95,2=4,303 при выбранной
доверительной вероятности 0,95 и числе
степеней свободы f=n-1=3-1=2.
2) Измерение ёмкости
С2:
Схема
измерения Uген
Среднее значение ёмкости С2:
Абсолютная погрешность измерений ёмкости С2:
Где ty,n-1 – коэффициент Стьюдента (по таблице) t0,95,2=4,303 при выбранной доверительной вероятности 0,95 и числе степеней свободы f=n-1=3-1=2.
Схема
измерения Uген
Среднее значение ёмкости С':
Абсолютная погрешность измерений ёмкости С':
,
Где ty,n-1
– коэффициент Стьюдента (по
таблице) t0,95,2=4,303 при выбранной
доверительной вероятности 0,95 и числе
степеней свободы f=n-1=3-1=2.
Схема
измерения Uген
Среднее значение ёмкости С'':
Абсолютная погрешность измерений ёмкости С'':
Где ty,n-1 – коэффициент Стьюдента (по таблице) t0,95,2=4,303 при выбранной доверительной вероятности 0,95 и числе степеней свободы f=n-1=3-1=2.
| Номер
конденсатора |
№ измер | Uген | UR | f | Расчёт ёмкостей по измерениям Uген, UR, f | ΔC | Расчёт соединений ёмкостей по значениям С1 и С2 | |
| В | В | Гц | мкФ | мкФ | мкФ | |||
| С1 | 1 | 7,6 | 4,4 | 250 | 9 | 9 | 1,24 | --- |
| С1 | 2 | 7,5 | 4,5 | 250 | 9,5 | |||
| С1 | 3 | 7,7 | 4,3 | 250 | 8,5 | |||
| С2 | 1 | 8 | 2,4 | 250 | 4 | 4 | 0,5 | --- |
| С2 | 2 | 7,9 | 2,5 | 250 | 4,2 | |||
| С2 | 3 | 8,1 | 2,3 | 250 | 3,8 | |||
| 1 пар-но с 2 | 1 | 7,3 | 5,2 | 250 | 12,9 | 12,15 | 1,89 | 13 |
| 1 пар-но с 2 | 2 | 7,5 | 5,0 | 250 | 11,4 | |||
| 1 пар-но с 2 | 3 | 7,4 | 5,1 | 250 | 12,1 | |||
| 1 послед. с 2 | 1 | 8,1 | 1,8 | 250 | 2,9 | 2,9 | 0,5 | 2,7 |
| 1 послед. с 2 | 2 | 8 | 1,9 | 250 | 3,1 | |||
| 1 послед. с 2 | 3 | 8,2 | 1,7 | 250 | 2,7 |
Средние ёмкости конденсатора при параллельном соединении ёмкостей:
Средние ёмкости конденсатора при последовательном соединении ёмкостей:
Выводы:
При параллельном соединении конденсаторов общая емкость равна сумме емкостей отдельных конденсаторов.
При последовательном соединении конденсаторов величина, обратная общей емкости, равна сумме обратных величин емкостей отдельных конденсаторов.
Разница в результатах расчётов на основании измерений и расчётов на основании формул находится в пределах полученных погрешностей.