Обработка результатов измерений

1. Определение ёмкости конденсатора.

Экспериментально (по формуле (17)) и теоретически (по формуле (19)) определите ёмкость конденсатора , используя экспериментальные данные таблиц 1 и 2. Площадь поверхности обкладок конденсатора S = 0,0531 м². Результаты расчётов занесите в таблицу 4. Постройте графические зависимости теоретической и экспериментальной ёмкостей от расстояния между обкладками. Сравните полученные теоретические и экспериментальные значения . Определите, в каком диапазоне значений промежутка d теоретические и экспериментальные значения наиболее совпадают.

Таблица 4. Зависимость ёмкости конденсатора от расстояния между обкладками.

, мм
, нФ
, нФ

2. Определение электрической постоянной при различных напряжениях питания.

Пользуясь формулой (20) и экспериментальными данными таблицы 2 определите значения . Результаты расчётов занесите в таблицу 5. Сосчитайте среднее значение . Окончательный результат представьте в виде: Сравните полученное экспериментальное значение с теоретическим Ф/м. Объясните расхождение результатов.

Таблица 5. Определение электрической постоянной при различных напряжениях питания.

, кВ		0,5		1,5		2,5		3,5		4,5
, ф/м

3. Измерение электрической постоянной при различных расстояниях между обкладками конденсатора .

Определите значения , используя формулу (20) и экспериментальные данные таблицы 1. Результаты занесите в таблицу 6. Сосчитайте среднее значение . Сравните полученный результат с теоретическим Ф/м..

Таблица 6. Определение электрической постоянной при различных расстояниях между обкладками конденсатора.

, мм
, ф/м

4. Определение диэлектрической проницаемости диэлектрика.

Используя формулу (23) и экспериментальные данные таблицы 3, определите зависимости диэлектрических проницаемостей воздуха и твёрдого диэлектрика от напряжённости электрического поля в них. Результаты занесите в таблицу 7. Постройте графические зависимости . ( = 0.98 см). Сделайте выводы.

Таблица 7. Зависимости .

, кВ		0,5		1,5		2,5		3,5		4,5

5. Определить погрешности косвенных измерений.

Содержание отчёта

Отчёт оформляется в печатном виде на листах формата А4 в соответствии с требованиями, предъявляемыми кафедрой ОТФ, в котором помимо стандартного титульного листа должны быть раскрыты следующие пункты:

I. Цель работы.

II. Краткое теоретическое содержание:

1. Явление, изучаемое в работе.

2. Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин.

3. Законы и соотношения, описывающие изучаемые процессы, на основании которых получены расчётные формулы.

4. Пояснения к физическим величинам.

III. Электрическая схема.

IV. Расчётные формулы.

V. Формулы погрешностей косвенных измерений.

VI. Таблицы с результатами измерений и вычислений.

(Таблицы должны быть пронумерованы и иметь название. Единицы измерения физических величин должны быть указаны в отдельной строке.)

VII. Пример вычисления (для одного опыта):

1. Исходные данные.

2. Вычисления.

3. Окончательный результат.

VIII. Графический материал:

1. Аналитическое выражение функциональной зависимости, которую необходимо построить.

2. На осях координат указать масштаб, физические величины и единицы измерения.

3. На координатной плоскости должны быть нанесены экспериментальные точки.

4. По результатам эксперимента, представленным на координатной плоскости, провести плавную линию, аппроксимирующую функциональную теоретическую зависимость в соответствии с методом наименьших квадратов.

IX. Анализ полученного результата. Выводы.

Контрольные вопросы:

1. Сформулируйте теорему Гаусса и условие потенциальности поля.

2. Что называется электрическим зарядом? Какие заряды называются свободными, связанными, точечными, рассредоточенными?

3. Дайте определение конденсатора. Чем определяется электрическая ёмкость конденсатора?

4. Объясните физический смысл диэлектрической проницаемостью среды. От чего зависит значение диэлектрической проницаемости диэлектрика?

5. Дайте определения: дипольного момента, поляризованности, вектора электрического смещения. Покажите связь этих физических величин с напряжённостью электрического поля.

6. С чем связана погрешность определения по формуле (6) при увеличении расстояния между обкладками конденсатора?

библиографический список

учебной литературы

1. Калашников Н.П. Основы физики. М.: Дрофа, 2004. Т. 1

2. Савельев И.В. Курс физики. М.: Наука, 1998. Т. 2.

3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, 2000.

4. Иродов И.Е Электромагнетизм. М.: Бином, 2006.

5. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука, 1998.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: