Ознакомление с содержанием тем ''Электродинамика'' (Электрическое поле. Законы постоянного тока. Электрический ток в различных средах) в программах базовой и профильной старшей школы, страница 5

ОПЫТ № 4

УСТРОЙСТВО И ДЕЙСТВИЕ КОНДЕНСАТОРОВ ПОСТОЯННОЙ И ПЕРЕМЕННОЙ ЕМКОСТИ.

Оборудование:1) конденсаторы постоянной емкости разные, 2) конденсатор бумажный препарированный, 3) конденсатор бумажный на 2 мкф—из набора для лабораторных работ, 4) гальванометр демонстра­ционный, 5) конденсатор переменной емкости, 6) выпрямитель универсаль­ный, 7) электрометр, 8) палочка для электризации с куском меха, 9) пере­ключатель однополюсный демонстрационный, 10) штатив с лапкой и муфтой, II) провода соединительные.

Для демонстрации устройства конденсаторов постоянной ем­кости удобно воспользоваться следующими препарированными конденсаторами: бумажным конденсатором большой емкости (2—4 мкф), электролитическим конденсатором и слюдяным. Сначала показывают общий вид различных конденсаторов, а затем отдельные детали устройства: обкладки, диэлектрик, кор­пус, проходные изоляторы.

После ознакомления с устройством конденсаторов заряжают конденсатор емкостью 2 мкф от источника постоянного напря­жения 50—100 в и разряжают его через гальванометр. При этом объясняют, что о величине электрического заряда можно судить не только по показаниям электрометра при отталкивании одно­именных зарядов, но и по отбросу стрелки гальванометра, вызы­ваемого движущимися зарядами. Импульс тока вызывает отклонение стрелки гальванометра на некоторый угол, пропорцио­нальный величине заряда, прошедшего через прибор.

Чтобы убедиться в этом, собирают установку по рисунку 6, где в качестве индикатора применяется демонстрационный галь­ванометр от амперметра. Прибор включается в цепь средним зажимом и зажимом со знаком плюс. Вольтметр берется со шкалой на 15 делений и включается с дополнительным сопро­тивлением «~ 250».

Сначала несколько раз заряжают и разряжают конденсатор при одном и том же напряжении (например, при 60 в) и пока­зывают, что стрелка гальванометра каждый раз отбрасывается на одно и то же число делений, например на 4. Затем умень­шают напряжение в 2, 3, 4 раза, т. е. сообщают конденсатору меньшие заряды, и наблюдают, что показания гальванометра тоже становятся в 2, 3, 4 раза меньше, т. е. они пропорциональ­ны величине заряда при постоянной емкости конденсатора.

          После этого показывают устройство и действие кон­денсатора переменной емко­сти (рис. 7). Подвижные пластины конденсатора (ро­тор) соединяют с корпусом электрометра, а неподвиж­ные (статор) со стержнем. При помощи наэлектризо­ванной палочки заряжают статорные пластины кон­денсатора при полностью введенных внутрь подвиж­ных пластинах, так чтобы стрелка электрометра откло­нилась приблизительно на 2—3 деления. Заметив положение стрелки, уменьшают емкость конденсатора и наблюдают, как при неизменной величине за­ряда увеличиваются показания электрометра. Затем снова вводят пластины ротора внутрь, т. е. увеличивают емкость, и наблюдают, как стрелка электрометра приходит в первоначаль­ное положение.

ОПЫТ № 5

ЭНЕРГИЯ ЗАРЯЖЕННОГО КОНДЕНСАТОРА

Приборы и материалы: конденсатор 50 мкФ, конденсатор 100 мкФ, источник низкого напряжения (выпрямитель), соединительные провода, переключатель однополюсной демонстрационный, лампочка от карманного фонаря на подставке.

Соберите цепь по схеме изображенной на рисунке.     

Зарядите конденсатор от выпрямителя и разрядите его на лампочку от карманного фонаря. При этом лампочка ярко вспыхивает (может даже перегореть), электрическая энергия заряженного конденсатора переходит во внутреннюю энергию нити и энергию излучения.

Повторите опыт несколько  раз, каждый раз уменьшая напряжение источника  при зарядке конденсатора. Лампочка при разрядке конденсатора будет  вспыхивать менее ярко. Вывод:  энергия заряженного конденсатора тем больше, чем больше напряжение, до которого он заряжен.

Установив первоначальное напряжение источника, повторите опыт с конденсатором другой емкости. Сделайте вывод.

Задание:

Номиналы напряжения для этого опыта выберите самостоятельно.

ОПЫТ № 6

ЗАКОН ОМА ДЛЯ ПОЛНОЙ ЦЕПИ.