Исследование процессов заряда и разряда конденсатора

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

[pic 1]

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и технической физики

ОТЧЕТ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

По дисциплине        Физика        

        (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема работы:         ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЗАРЯДА И РАЗРЯДА КОНДЕНСАТОРА_        

Выполнил: студент гр.                ТЭ-20                                        Спиридонов М.А.        

        (шифр группы)         (подпись)        (Ф.И.О.)

Дата:        

Проверил

руководитель работы:                                                         

        (должность)        (подпись)        (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2021

1. Цель работы

Экспериментальная проверка экспоненциального характера процессов заряда и разряда конденсатора.  Экспериментальное определение постоянной времени RC-цепи.

1. Краткое теоретическое содержание

Явление, изучаемое в работе

способность конденсатора накапливать и отдавать электрический заряд.

Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин

Электроемкость проводника - способность проводников накапливать электрический заряд.

Конденсатор -система из двух изолированных друг от друга проводников, которые называют пластинами (обкладками).

Электрическое поле - вид материи, окружающей электрические заряды и проявляющийся в действии на эти заряды.

Напряженность - силовая характеристика электрического поля.

Электрический ток — направленное движение электрически заряженных частиц, например, под воздействием электрического поля.

Электрический заряд — это связанное с телом свойство, позволяющее ему быть источником электрического поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях.

Диэлектрик (изолятор) — материал, плохо проводящий или совсем не проводящий электрический ток.

RC-цепь - электрическая цепь, состоящая из конденсатора и резистора.

Законы и соотношения

Второе правило Кирхгофа: [pic 2],                                        

1. Схема установки

[pic 3]

1. Расчетные формулы

Напряжения на конденсаторе, зависящее от времени в процессе его заряда

[pic 4]        (1)

R- Сопротивление, Ом;

U0 - Напряжение в начальный момент времени, В;

C - Емкость конденсатора, Ф;

t- Время, с;

Напряжения на конденсаторе, зависящее от времени в процессе его разряда

 [pic 5]        (2)

Постоянная времени RC-цепи

[pic 6]        (3)

1. Погрешности прямых измерений

  - погрешность прямых измерений времени[pic 7]

 – погрешность прямых измерений напряжения[pic 8]

1. Абсолютная погрешность косвенных измерений

        (4)[pic 9]

1. Исходные данные

1) первый комплект приборов [pic 10]Ф, [pic 11] Ом, [pic 12]В

2) второй комплект приборов [pic 13]Ф, [pic 14] Ом, [pic 15]В.

3) третий комплект приборов [pic 16]Ф, [pic 17] Ом, [pic 18]В.

1. Графический материал

Таблица 1

Теоретические значения напряжения на конденсаторах при разрядке и зарядке в трех комплектах RC-цепей