ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА

ПРИ ПОМОЩИ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО ГАЛЬВАНОМЕТРА

Цель работы: ознакомиться с одним из методов измерения электроемкости конденсатора.

Приборы и принадлежности: баллистический гальванометр; эталон емкости; конденсаторы; переключатель; вольтметр, источник тока

Теория метода и описание установки

Конденсатор – это устройство, состоящие из двух разноименно заряженных проводников (обкладок), разделенных слоем диэлектрика. В зависимости от назначения обкладки конденсаторов могут иметь различную форму (сферические, цилиндрические, плоские). Конденсаторы применяются для получения больших электрических емкостей.

Электроемкостью С конденсатора называется скалярная физическая величина, численно равная отношению заряда q одной из его обкладок к разности потенциалов  между обкладками:

В СИ электроемкость измеряется в фарадах: 1Фарада (Ф) = .

 На практике пользуются единицами электроемкости, равными долям фарады:

.

Конденсаторы можно соединять в батареи последовательно и параллельно. Для всех конденсаторов, включенных последовательно, характерна одинаковая величина заряда q на обкладках. Напряжение на каждом из конденсаторов равно:

  .

Сумма этих напряжений равна разности потенциалов, приложенных к батарее: .

Так как , то , т.е. при последовательном соединении конденсаторов складываются величины, обратные их емкостям.

При параллельном соединении одна из обкладок каждого конденсатора имеет потенциал , а другая . Следовательно, на каждой из двух систем обкладок накапливается суммарный заряд:

.

Так как , то . Таким образом, при параллельном соединении конденсаторов электроемкости складываются.

Простейшей конструкцией конденсатора является плоский конденсатор, состоящий из двух проводящих пластин, пространство между которыми заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью . Емкость плоского конденсатора определяется по формуле:

, где  - электрическая постоянная;

S - площадь одной из пластин;

d – расстояние между пластинами (толщина диэлектрика).

Для определения емкости конденсатора собирают схему, изображенную на рисунке 1.

         1   2 

                                           3     4

                                     5       6