Дифференциальный метод. Метод замещения. Косвенный метод. Меры электрических величин, страница 6

                                                                                             (11)

Из (9) и (11) получаем

                                                                                            (12)     

Обозначив     , окончательно    найдем

                                                                                              (13)

т.е.  максимальный отсчет  по  шкале (отброс зайчика) пропорционален количеству электричества, прошедшего через рамку гальванометра.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Градуировка гальванометра. Для градуировки гальванометра конденсатор известной емкости (эталон), заряженный до напряжения U, разряжается через гальванометр. Величина заряда определяется формулой

                                            (14)

где Сэ - емкость эталона.

Пропуская через гальванометр различные по величине заряды (путем изменения напряжения на эталоне) и измеряя соответствующие отклонения зайчика, градуируют гальванометр. Схема установки приведена на рис. 2.

Ключ К замыкают и устанавливают на вольтметре напряжение 1 В.

Переключатель   П    ставится   в   положение  зарядки конденсатора С. Ключом К мгновенно включают заряженный конденсатор на   гальванометр и отмечают крайнее деление шкалы, до которого сместится световой зайчик во время первого отклонения.

Замыкая ключ Kl в момент возвращения зайчика к нулевому делению, успокаивают гальванометр.

Ключ Ki включен параллельно гальванометру и замыкает накоротко цепь индукционных токов, возникающих в катушке гальванометра при ее качании. Рамка затормаживается действием магнитного поля магнита гальванометра на индукционные токи, возникающие в рамке. Последовательно увеличивают напряжение, подаваемое на конденсатор, например на 1 В, и повторяют опыт несколько раз.

По полученным данным строят градуировочную кривую, для чего по оси ординат откладывают заряд, а по оси абсцисс - величину отброса зайчика п. По графику определяют    где -угол наклона градуировочной прямой к оси абсцисс и (β = β’21 (1= 1,5 Ом).

Измерение емкости конденсатора. Для измерения емкости в ехеме эталонным конденсатор заменяют исследуемым. Так же как и в первом опыте, измеряют отклонения светового зайчика при различных напряжениях на вольтметре. Опыт проделывают 3-5 раз.

Для каждого результата вычисляют емкость по формуле

где qнаходят по градуировочной кривой, зная отклонения зайчика n.

Вычисляют среднее значение емкости неизвестного конденсатора   и находят   ошибку   измерения   емкости,   используя   правила  вычисления ошибок прямых измерений.

Примечание. Конкретное задание указывается преподавателем.

Контрольные вопросы и задания

1.  Объясните устройство и принцип действия баллистического гальванометра.

2.  Какая   электрическая   величина   измеряется с помощью баллисти ческого гальванометра?

3.  Каков физический смысл динамической постоянной?

4.  Что такое электроемкость проводника и конденсатора ?

5.  В каких единицах измеряется емкость?

6.  Какие величины зарядов получаются в работе?

7. Как находится емкость в случае параллельного и последовательного соединений конденсаторов?

Рекомендательный библиографический список

1.  Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 2. -М., 1973. - § 24-26.

2.  Савельев ИВ. Курс общей физики. Т. 2, - ML, 1978. - § 26, 27.

3.  Физический практикум (электричество и оптика)/ Под ред. В.И. Ивероновой. - М, 1968. - Задача 84.

4.  Кортнев А. В. и др. Практикум по физике. - М., 1965. - Работа №39.

Лабораторная работа №3-3

МОСТОВОЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

Цель работы. Ознакомление с классическим методом измерения сопротивления при помощи мостовой схемы.

Приборы и принадлежности: Для измерения сопротивлений: гальванометр, магазин сопротивлений, источник постоянного тока (аккумуляторная батарея или гальванический элемент), ключ, измеряемые сопротивления, мост постоянного тока.