P3.1.7 Kondensator płytowy – Leybold
Opis
|
P3.1.7.2 Szeregowe oraz równoległe połączenie kondensatorów. Pomiar ładunku za pomocą |
|
P3.1.7.3 Ustalenie pojemności płyty kondensatora. Pomiar ładunku za pomocą |
|
P3.1.7.4 Pomiar natężenia pola elektrycznego wewnątrz kondensatora płytkowego. |
|
P3.1.7.5 Pomiar natężenia pola elektrycznego wewnątrz kondensatora płytkowego |
|
Kondensator płytowy jest najprostszą budową kondensatora. Jego pojemność zależy od powierzchni płyty A i odległości pomiędzy płytami d. Pojemność wzrasta, gdy izolator ze stałą dielektryczną er jest umieszczony pomiędzy dwoma płytami.
W doświadczeniu P3.1.7.1, ta zależność jest badana za pomocą rozbieralnego kondensatora o zmiennej geometrii. Płyty kondensatora o powierzchni A = 40 cm2 i A = 80 cm2 mogą być użyte, jak również różne dielektryki płytowe. Odległość może być zmieniana w kroku 1 mm.
Doświadczenie P3.1.7.2 wyznacza całkowitą pojemność C rozbieralnego kondensatora z dwoma parami płyt rozmieszczonych w stałej odległości i połączonych najpierw równolegle a następnie szeregowo, porównuje te poszczególne pojemności C1 i C2 dwóch par płyt.
W doświadczeniu P3.1.7.3, pojemność C kondensatora płytowego jest mierzona w funkcji odległości d między płytami z najwyższą możliwą dokładnością. Doświadczenie to używa kondensatora płytowego z płytami o promieniu 13 cm i zmiennym rozstawie od 0 do 70 mm. Celem analizy jest wykreślenie zmierzonych wartości i porównanie ich z wartościami teoretycznymi.
Za pomocą miernika pola elektrycznego S możemy zmierzyć natężenie pola elektrycznego E w kondensatorze płytowym. Natężenie pola elektrycznego zależy od przyłożonego napięcia U oraz odległości d płyt kondensatora.
Alternatywnie, natężenie pola elektrycznego E może być obliczone z ładunku Q na płytach kondensatora.
W tym przypadku natężenie E zależy od powierzchni płyt A i przenikalności dielektrycznej er materiału pomiędzy płytami.
W doświadczeniu P3.1.7.4 wyznaczana jest zależność natężenia pola elektrycznego E od przyłożonego napięcia U odległości płyt d. Najpierw, utrzymując stałą odległość płyt zmieniana jest wartość przyłożonego napięcia U i mierzone jest natężenie pola elektrycznego. Następnie, napięcie U jest stałe i wyznaczana jest zależność natężenia pola elektrycznego E od odległości d pomiędzy płytami.
Celem doświadczenia P3.1.7.5 jest zbadanie wpływu przenikalności dielektrycznej er na natężenie pola elektrycznego E. Najpierw, utrzymując stałe napięcie
U umieszczany jest dielektryk (szkło, plastik) pomiędzy płyty kondensatora i mierzone jest natężenie pola elektrycznego. Następnie, naładowany kondensator jest odłączany od zasilania. Dielektryk jest wyjmowany i ponownie mierzone natężenie pola.
W doświadczeniu P3.1.7.6, mierzone jest natężenie pola elektrycznego na powierzchni płyty przewodzącej w odległości r do naładowanej kuli.
Gradient pola przed płytą jest równoważny sytuacji, w której zamiast płyty umieszczona jest kula o przeciwnym ładunku w dwukrotnie większej odległości od kuli (lustrzany lub obraz ładunków). Prowadzi to do zdwojenia natężenia pola w porównaniu do wolnostojącej kuli.
|
Marka
Leybold
Firma produkuje zestawy edukacyjne do kształcenia akademickiego oraz szkolenia zawodowego z zakresu fizyki, chemii, biologii oraz elektroniki, elektrotechniki, automatyki, telekomunikacji, maszyn elektrycznych, odnawialnych źródeł energii i fotoniki, jest częścią grupy LD Didactic.
