ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХН=ИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИМИНИСТЕРСТВО науки и высшего ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образованияСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТКафедра общей физикиЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТАПо дисциплине Физика ^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}Тема работы: Исследование процессов заряда и разряда конденсатора Выполнил студент гр. ЭРС-20-2 Бурцев К. Р. ^{(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)}Оценка:Дата:Проверилруководитель работы: ^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}Санкт-Петербург 2021

1. 
   Цель работы
   

Экспериментальная проверка экспоненциального характера процессов заряда и разряда конденсатора. 2. Экспериментальное определение постоянной времени RC-цепи.

2. 
   Краткое теоретическое содержание:
   

Явление, изучаемое в работе: способность конденсатора накапливать и отдавать электрический заряд.Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин:Электроемкость - 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 (использованные при выводе расчетной формулы):Второе правило Кирхгофа: , Формула переменного тока: Схема установки:

3. 
   Основные расчетные формулы:
   

1) - - сопротивление, Ом; - напряжение в начальный момент времени, В; - емкость конденсатора, Ф; - время, с;2) - зависимость напряжения на конденсаторе от времени в процессе его разряда;3) - постоянная времени RC-цепи.

4. 
   Исходные данные
   

1) первый комплект Ф, Ом, В2) второй комплект Ф, Ом, В.3) третий комплект Ф, Ом, В.

5. 
   Таблицы результатов
   

Таблица 1: Теоретические значения напряжения на конденсаторах при разрядке и зарядке в трех комплектах RC-цепей:

	Комплект 1		Комплект 2		Комплект 3
t, c	Uc1 заряд.	Uc1 разряд.	Uc2 заряд.	Uc2 разряд.	Uc3 заряд.	Uc3 разряд.
5	1,22	10,69	0,13	7,06	2,46	8,59
10	2,32	9,61	0,25	6,99	4,42	6,84
15	3,31	8,64	0,38	6,92	5,98	5,45
20	4,19	7,77	0,50	6,84	7,23	4,34
25	4,99	6,99	0,63	6,77	8,22	3,46
30	5,71	6,28	0,75	6,70	9,01	2,76
35	6,35	5,65	0,87	6,63	9,63	2,20
40	6,93	5,08	0,99	6,56	10,14	1,75
45	7,46	4,56	1,10	6,49	10,54	1,39
50	7,92	4,10	1,22	6,42	10,85	1,11
55	8,35	3,69	1,34	6,35	11,11	0,88
60	8,72	3,32	1,45	6,28	11,31	0,70
70	9,37	2,68	1,67	6,15	11,60	0,45
80	9,89	2,17	1,89	6,02	11,78	0,28
90	10,32	1,75	2,11	5,90	11,90	0,18
100	10,66	1,42	2,32	5,77	11,97	0,11
120	11,16	0,93	2,73	5,53	12,05	0,05
140	11,48	0,60	3,12	5,30	12,08	0,02
160	11,70	0,40	3,49	5,08	12,09	0,01
180	11,84	0,26	3,85	4,87	12,10	0,00
220	11,99	0,11	4,52	4,47	12,10	0,00
260	12,05	0,05	5,14	4,11	12,10	0,00
300	12,08	0,02	5,71	3,77	12,10	0,00

---

Таблица 2: Экспериментальные значения напряжения на конденсаторах при разрядке и зарядке в трех комплектах RC-цепей:

	Комплект 1		Комплект 2			Комплект 3
t,c	Uc1 заряд.	Uc1 разряд.		Uc2 заряд.	Uc2 разряд.		Uc3 заряд.	Uc3 разряд.
5	1,03	10,65		0,11	5,12		1,91	9,04
10	2,04	9,77		0,22	5,07		3,51	7,44
15	2,94	9,02		0,34	5,01		4,87	6,26
20	3,70	8,28		0,45	4,96		5,83	5,27
25	4,44	7,50		0,56	4,90		6,68	4,34
30	5,04	6,93		0,67	4,86		7,28	3,63
35	5,66	6,28		0,78	4,81		7,92	3,08
40	6,17	5,77		0,88	4,76		8,36	2,55
45	6,67	5,27		0,98	4,70		8,68	2,21
50	7,02	4,82		1,09	4,64		9,00	1,91
55	7,54	4,37		1,19	4,61		9,39	1,58
60	7,86	4,05		1,29	4,56		9,58	1,34
70	8,58	3,41		1,48	4,47		9,95	0,99
80	9,18	2,86		1,68	4,37		10,21	0,74
90	9,60	2,41		1,86	4,28		10,40	0,55
100	9,95	2,03		2,05	4,20		10,54	0,41
120	10,50	1,46		2,40	4,02		10,71	0,25
140	10,90	1,05		2,74	3,86		10,80	0,15
160	11,20	0,75		3,08	3,71		10,85	0,10
180	11,40	0,55		3,38	3,57		10,89	0,07
220	11,66	0,30		3,96	3,29		10,92	0,04
260	11,80	0,16		4,50	3,04		10,93	0,04
300	11,88	0,10		5,00	2,80		10,93	0,04

---

Таблица 3: Зарядные характеристики конденсаторов трех RC-цепей в полулогарифмическом масштабе:U_m1=11,89 В U_m2=5,01 В U_m3=10,94 ВU_нач1=11,88 В U_нач2=5,18 В U_нач3=10,93 В

	Комплект 1			Комплект 2			Комплект 3
t, c	ln(Um1-Uc1)	ln(U0/Uc1)	ln(Um2-Uc2)		ln(U0/Uc2)	ln(Um3-Uc3)		ln(U0/Uc3)
5	2,39	0,11	1,59		0,01	2,20		0,19
10	2,29	0,20	1,57		0,02	2,01		0,38
15	2,19	0,28	1,54		0,03	1,80		0,56
20	2,10	0,36	1,52		0,04	1,63		0,73
25	2,01	0,46	1,49		0,06	1,45		0,92
30	1,92	0,54	1,47		0,06	1,30		1,10
35	1,83	0,64	1,44		0,07	1,11		1,27
40	1,74	0,72	1,42		0,08	0,95		1,46
45	1,65	0,81	1,39		0,10	0,82		1,60
50	1,58	0,90	1,37		0,11	0,66		1,74
55	1,47	1,00	1,34		0,12	0,44		1,93
60	1,39	1,08	1,31		0,13	0,31		2,10
70	1,20	1,25	1,26		0,15	-0,01		2,40
80	1,00	1,42	1,20		0,17	-0,31		2,69
90	0,83	1,60	1,15		0,19	-0,62		2,99
100	0,66	1,77	1,09		0,21	-0,92		3,28
120	0,33	2,10	0,96		0,25	-1,47		3,78
140	-0,01	2,43	0,82		0,29	-1,97		4,29
160	-0,37	2,76	0,66		0,33	-2,41		4,69
180	-0,71	3,07	0,49		0,37	-3,00		5,05
220	-1,47	3,68	0,05		0,45	-3,91		5,61
260	-2,41	4,31	-0,67		0,53	-4,61		5,61
300	-4,61	4,78	-4,61		0,62	-4,61		5,61

---

6. 
   Графический материал
   

Из графика получено экспериментальное значение постоянной времени RC–цепи . При напряжении В рассчитана с. с.Из графика получено экспериментальное значение постоянной времени RC–цепи . При напряжении В определяется постоянная времени RC-цепи, но в условиях данного графика это выполнить невозможно. с.Из графика получено экспериментальное значение постоянной времени RC–цепи . При напряжении В рассчитана с. с.Выше приведен качественный вид графика, характеризующего разрядную характеристику конденсатора в полулогарифмическом масштабе. С помощью данного графика можно найти котангенс угла наклона прямой к оси t, как отношение =57 cНесоответствие теоретическим данным 18%Выше приведен качественный вид графика, характеризующего разрядную характеристику конденсатора в полулогарифмическом масштабе. С помощью данного графика можно найти котангенс угла наклона прямой к оси t, как отношение

---

Смотрите также файлы

• Министество науки и высшего образования.docx

• Информационнопропагандистская работа в Вооруженных силах рк.docx

• Курсовой проект электро Пневматический Клапан эпк обучающийся 3 курса.docx

• Лабораторная работа 1 Определение центра тяжести плоских фигур.pdf

• Эссе В поисках идеального учителя.docx