ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 35
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Табл.2. Зависимость напряжения на конденсаторе от напряжения на источнике питания
Таблица №3. Измерение напряжения на конденсаторе в зависимости от напряжения питания, с диэлектриком и без диэлектрика в конденсаторе
 , кВ | 0 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 |
 , Вс диэлект. | 0 | 0,3 | 0,5 | 0,6 | 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 3 |
| , В без диэлект. | 0 | 0,1 | 0,2 | 0,4 | 0,5 | 0,7 | 0,8 | 1 | 1,1 | 1,2 | 1,3 |
Табл. 3. Измерение напряжения на конденсаторе в зависимости от напряжения питания, с диэлектриком и без диэлектрика в конденсаторе
Таблица №4. Зависимость ёмкости конденсатора от расстояния между обкладками
 , мм | 2 | 4 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 70 |
 , нФ | 0,198 | 0,109 | 0,087 | 0,065 | 0,043 | 0,032 | 0,021 | 0,010 | 0,008 |
 , нФ | 0,234 | 0,117 | 0,093 | 0,046 | 0,031 | 0,023 | 0,015 | 0,011 | 0,006 |
Таблица №4. Зависимость ёмкости конденсатора от расстояния между обкладками
Таблица №5. Определение электрической постоянной при различных напряжениях питания
| , кВ | 0 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 |
 , пф/м | 0 | 8,28 | 6,21 | 8,29 | 9,32 | 9,11 | 8,28 | 8,88 | 8,8 | 9,67 | 9,53 |
Табл. 5. Определение электрической постоянной при различных напряжениях питания
Таблица №6. Определение электрической постоянной при различных расстояниях между обкладками конденсатора.
| , мм | 2 | 4 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 70 |
| , пф/м | 7,46 | 8,29 | 8,28 | 7,92 | 8,21 | 7,58 | 12,31 | 8,21 | 11,49 |
Табл.6. Определение электрической постоянной при различных расстояниях между обкладками конденсатора
Таблица №7. Зависимость
| , кВ | 0 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 |
 | 0 | 2,75 | 2,29 | 1,83 | 2,75 | 2,8 | 2,75 | 2,76 | 2,75 | 2,65 | 2,75 |
 | 0 | 0,91 | 0,92 | 1,22 | 1,14 | 1,28 | 1,22 | 1,31 | 1,26 | 1,22 | 1,19 |
Табл. 7. Зависимость
Пример вычислений:
Исходные данные:
S=0,0531 м2
C=220*10-9 Ф
ε0 = 8, 85*10-12 Ф/м
(для табл. 1) 
м (для табл. 2) 
м (для табл. 3) Погрешность прямых измерений:
Расчет результатов эксперимента:
-
Экспериментальная емкость конденсатора:
2) Теоретическая емкость конденсатора:
3) Электрическая постоянная при различных напряжениях питания:
4) Электрическая постоянная при различных расстояниях между обкладками конденсатора:
5) Среднее значение электрической постоянной при различных напряжениях питания:
6) Среднее значение электрической постоянной при различных расстояниях между обкладками конденсатора:
7) Электрическая проницаемость диэлектрика:
8) Напряжённость электрического поля диэлектрика (для опыта 2):
9) Напряжённость электрического поля воздуха (для опыта 2):
10) Электрическая проницаемость воздуха:
11) Погрешность косвенных измерений:
Для таблицы 5
Для таблицы 6
Для таблицы 7
Окончательный результат:
- при различных напряжениях питания
- при различных расстояниях между обкладками конденсатора
Графический материал
График зависимости
Теоретическая и экспериментальная ёмкости наиболее совпадают в диапазоне 40-70 мм.
График зависимости
Исходя из построенных графиков, мы видим, что обе диэлектрические проницаемости практически не зависят от напряжённости электрического поля E.
Вывод
В ходе лабораторной работы мы научились определять диэлектрическую проницаемость твёрдых материалов и ёмкости конденсатора. Научились выявлять взаимосвязи электрической постоянной и напряжения, электрической постоянной и расстояния между обкладками конденсатора. Из таблицы №5 видно, что значения диэлектрической постоянной, полученные практически, схожи с теоретическим значением электрической постоянной с учетом абсолютной погрешности измерения.
Расхождение теоретических и экспериментальных значений:
А) при различных напряжениях питания
Б) при различных расстояниях между обкладками конденсатора
