Определение ёмкости конденсаторов измерительным мостиком Соти
Измерение теплоёмкостей конденсаторов с помощью мостовой схемы. Измерение электроемкости проводника и его потенциала в электрической сети. Построение схемы простейшего моста Соти. Проверка закона последовательного и параллельного соединения конденсаторов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.12.2015 |
| Размер файла | 21,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования Российской Федерации
Томский политехнический университет
Лабораторная работа
Определение ёмкости конденсаторов измерительным мостиком Соти
1. Краткое теоретическое введение
Для измерений теплоёмкостей используется классическая мостовая схема, называемая мостиком Соти.
На рис.1 показана схема простейшего моста Соти.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Схема содержит конденсаторы С1, С2, омические сопротивления R1, R2, осциллограф и звуковой генератор ЗГ для питания схемы.
Пусть Дц1, Дц2 - мгновенные значения напряжений на обкладках конденсаторов, а
ДцAN, ДцNB - мгновенные значения напряжений на сопротивлениях R1, R2.
Дц1=U1= цM- цA;
Дц2=U2= цM- цB;
Обозначим цA,цB,цM,цN - мгновенные значения потенциалов в точках A, B, M, N, соответственно. Тогда
ДцAN= цA- цN;
ДцNB= цB- цN;
Так как потенциалы в точках M и N различны, в ветвях MAN, MBN, ATB текут переменные токи.
При любых произвольных R1 и R2 напряжения Дц1, Дц2, ДцAN и ДцNB отличаются друг от друга, но сопротивления R1 и R2 можно подобрать так, что ток в диагонали моста ВТА станет равен нулю. Это имеет место когда потенциалы точек А и В окажутся одинаковыми. Тогда
Дц1= Дц2 ;
ДцAN= ДцBN.
Если ток в диагонали ВТА равен нулю, то ток i1 заряжает конденсатор С1, а ток i1 заряжает конденсатор С2.
На обкладках конденсаторов за время Дt накапливаются заряды Дq1 и Дq2.
Дq1= ДцAN/R1 Ч Дt
Дq2= ДцNВ/R2Ч Дt
Электроёмкость проводника измеряется количеством электричества, которое необходимо сообщить проводнику, чтобы изменить его потенциал на единицу потенциала, следовательно, и поэтому электроёмкости первого и второго конденсаторов определяются соотношениями:
С1= ДцAN/R1 Ч Дt/ Дц1
С2= ДцNВ/R2Ч Дt/ Дц2
Следовательно:
С1/С2=R2/R1.
Сопротивления участков струны AN и NB соответственно равны
R1=с*l1/s и
R1=с*l2/s,
где с-удельное сопротивление, s-сечение струны, l1 и l2 - длины участков струны AN и BN. Подвижный участок N скользит по струне и изменяет отношение плеч.
При произвольном положении контакта N в диагонали моста ATB течёт ток и в телефоне слышен звук. Когда контакт приближается к положению, при котором ток, идущий через телефон, становится исчезающе мал, звук замирает. Если звук в телефоне исчез, то сопротивления R1 и R2 оказались такими, что выполняется соотношение:
левое плечо:
|
L C |
l' 1 |
l'' 1 |
l' `'1 |
l 1ср |
l 2 |
Величина ёмкости, мкФ |
|
|
Cx1 |
66.5 |
66.4 |
66.6 |
66.5 |
33.5 |
0,5 |
|
|
Cx2 |
46.6 |
46.8 |
46.2 |
46.5 |
53.5 |
0,8 |
|
|
Cx посл |
73.4 |
73.3 |
73.5 |
73.4 |
26.6 |
0,4 |
|
|
Cx паралл |
38.6 |
38.7 |
38.8 |
38.7 |
61.3 |
1,6 |
правое плечо:
|
L C |
l' 1 |
l'' 1 |
l' `'1 |
l 1ср |
l 2 |
Величина ёмкости, мкФ |
|
|
Cx1 |
35,1 |
35,2 |
35,3 |
35,2 |
64,8 |
0,5 |
|
|
Cx2 |
52,4 |
53,4 |
52,5 |
52,8 |
47,2 |
1,1 |
|
|
Cx посл |
29 |
29,1 |
29,2 |
29,1 |
70,9 |
0,4 |
|
|
Cx паралл |
61,4 |
61,5 |
61,3 |
61,4 |
38,6 |
1,6 |
|
Cx1 ср |
Cx2 ср |
Cx посл ср |
Cx паралл ср |
|
|
0,5 мкФ |
0,95 мкФ |
0,4 мкФ |
1,6 мкФ |
конденсатор проводник теплоёмкость электрический
СЭ=1*10-6мкФ
Подсчёт результатов:
Левое плечо:
Правое плечо:
Вывод
С помощью мостовой схемы, называемой “мостиком Соти” мы измерили электроёмкости 2х конденсаторов, а также проверили законы последовательного и параллельного соединения конденсаторов.
На основании данных таблиц нашли средние значения неизвестных ёмкостей Cx1 и Cx2, а также ёмкости Cx паралл и Cx посл , которые образуются при последовательном и параллельном соединении конденсаторов.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Особенности и отличительные признаки параллельного и последовательного соединения резисторов, их практическая демонстрация, схематическое обоснование. Порядок сборки схемы соединения резисторов, измерение силы тока в цепи и падения напряжения на участке.
лабораторная работа [29,5 K], добавлен 12.01.2010Понятие электрической емкости системы из двух проводников. Конструкции конденсаторов: бумажных, слюдяных, керамических, электролитических, переменной емкости с воздушным или твердым диэлектриком. Параллельное и последовательное соединение конденсаторов.
презентация [728,9 K], добавлен 27.10.2015Описание структурной электрической схемы. Составление принципиальной схемы изделия и описание ее работы. Расчет полевого транзистора 2N7002. Определение емкостей конденсаторов на входе и выходе каскада и в цепи эмиттера. Алгоритм поиска неисправности.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 10.07.2014Задачи на применение первого закона Кирхгофа. Параллельное соединение элементов. Второй закон Кирхгофа, его применение. Последовательное соединение конденсаторов, их эквивалентная емкость. Обратная емкость конденсаторов, соединенных последовательно.
реферат [85,5 K], добавлен 15.01.2012Рассмотрение устройства и назначения конденсаторов; их свойства в цепях переменного и постоянного тока. Условия достижения удельной емкости, максимальной плотности энергии и номинального напряжения. Классификация конденсаторов по виду диэлектрика.
презентация [2,4 M], добавлен 08.09.2013Переносной двухдиапазонный мост с индикатором на светоизлучающих диодах, его предназначение. Измерение сопротивления резисторов. Определение параметров активных и реактивных элементов. Последовательность измерения на определённой частоте прибора.
лабораторная работа [690,7 K], добавлен 18.06.2015Измерение температуры с помощью мостовой схемы. Разработка функциональной схемы измерения температуры с применением термометра сопротивления. Реализация математической модели четырехпроводной схемы измерения температуры с использованием источника тока.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 19.09.2019Выбор и обоснование схемы соединения вентилей. Подключение схемы к сети, необходимость применения сглаживающих дросселей. Расчет силового трансформатора, аппаратов защиты. Защита от коммутационных перенапряжений на тиристорах. Определение ККД установки.
курсовая работа [317,2 K], добавлен 19.10.2013Структура фактических и коммерческих потерь электроэнергии, их нормирование. Определение потребной мощности сети, годового потребления энергии для каждого пункта. Выбор типа и мощности батарей конденсаторов. Схема замещения сети и расчет ее параметров.
дипломная работа [7,0 M], добавлен 06.02.2013Принципы построения электрической схемы. Определение годового расхода электроэнергии. Расчёт общего освещения цеха. Размещение распределительных пунктов, трансформатора и светильников. Расчет батареи конденсаторов для повышения коэффициента мощности.
курсовая работа [525,4 K], добавлен 11.11.2014Структура потерь электроэнергии в городских распределительных сетях, мероприятия по их снижению. Компенсация реактивной мощности путем установки батарей статических конденсаторов. Методика определения мощности и места установки конденсаторных батарей.
диссертация [1,6 M], добавлен 02.06.2014Построение вариантов схемы электрической сети. Предварительный расчет потоков мощности. Выбор номинальных напряжений для кольцевой сети. Определение сопротивлений и проводимостей линий электропередачи. Проверка сечений по техническим ограничениям.
курсовая работа [515,7 K], добавлен 29.03.2015Изучение сведений об электрической цепи, токе и законах электричества. Характеристика взаимодействия зарядов, источников тока, процесса электролиза. Анализ изобретения первых электрических конденсаторов и их использования, соединения проводников в цепи.
реферат [26,6 K], добавлен 15.09.2011Условия существования разности потенциалов (напряжения) между полюсами источника тока. Понятие и методика определения электродвижущей силы (ЭДС) источника. Измерение и сравнение ЭДС двух батарей с помощью компенсационной схемы, проверка их исправности.
лабораторная работа [346,3 K], добавлен 13.01.2013Напряженность и потенциал электростатического поля в проводнике и вблизи него. Экспериментальная проверка распределения заряда на проводнике. Расчет электрической емкости конденсаторов. Энергия заряженного конденсатора и электростатического поля.
презентация [4,3 M], добавлен 13.02.2016Составление вариантов схемы электрической сети и выбор наиболее рациональных решений. Приближенный расчет потокораспределения, определение номинального напряжения. Выбор трансформаторов на подстанциях. Разработка схемы электрических соединений сети.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 04.12.2012Выбор емкости рабочего и пускового конденсатора. Выбор схемы включения двигателя и типа конденсаторов. Пуск двигателя без нагрузки и под нагрузкой, близкой к номинальному моменту. Определение значения напряжения на конденсаторе и рабочей емкости.
курсовая работа [380,9 K], добавлен 08.07.2014Экспериментальная проверка формулы Стокса и условий ее применимости. Измерение динамического коэффициента вязкости жидкости; число Рейнольдса. Определение сопротивления жидкости, текущей под действием внешних сил, и сопротивления движущемуся в ней телу.
лабораторная работа [339,1 K], добавлен 29.11.2014Расчёт принципиальной тепловой схемы и выбор основного и вспомогательного оборудования станции, оценка ее технико-экономических показателей. Мероприятия по безопасной эксплуатации подстанций. Анализ эффективности использования батареи конденсаторов.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 06.12.2013Расчет режима работы и показателей экономичности теплонасосной установки. Выбор насосов, схем включения испарителей, конденсаторов, диаметров трубопроводов. Тепловой расчет и подбор теплообменников. Разработка принципиальной схемы системы водоснабжения.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 23.03.2014
