Главная | Обратная связь

Описание экспериментальной установки

Для определения емкости конденсаторов пользуются электрической схемой (рис. 1) - мостиком Сотти. Для пи­тания схемы используется переменный ток промышленной или более высокой частоты. Индикаторами равновесия моста являются специальные нуль - индикаторы переменного тока различных конструкций. Схема мостика Сотти подобна схеме мостика Уитстона.

Конденсатор емкостью С оказывает переменному току ём­костное сопротивление . В уравновешенном мосте ток через нуль- индикатор отсутствует, потому что потенциалы точек D и Е совпадают и по амплитуде и по фазе.

Последнее условие связано с тем, что синусоида тока в ветви ADB сдвинута по фазе на отно­сительно синусоиды тока в ветви АЕВ, т.е.

, .

В уравновешенном мостике, когда в любой момент вре­мени имеются равенства напряжений , . По закону Ома , следовательно:

, .

Откуда .

Учитывая, что , , ,получаем расчетную формулу:

.

Следует обратить внимание, что перестановка С и С₀ местами в схеме приведет к изменению расчетной формулы.

Измерения будут более точными, если равновесие устанав­ливается, когда движок находится в средней части реохорда. Для этого эталонную емкость С₀ подбирают по величине близкой изме­ряемой, т.е. соблюдают оптимальные условия измерения. Обос­нование оптимальных условий измерений и вывод рабочей фор­мулы для расчетов погрешности подобны расчетам, проведенным в работе № 1.

Мостик имеет круговой реохорд со шкалой для отсчета l₁и l₂. Питание осуществляется от сети через понижающий транс­форматор. В плечи моста подключают С₀ - подходящий эталонный и С - исследуемый конденсаторы.

В качестве нуль - индикатора используется прибор детек­торной системы, состоящий из выпрямителя и магнитоэлектриче­ского гальванометра.

В качестве объектов для определения электроемкости ис­пользуют конденсаторы групп – С_x и С_y по три конденсатора в каждой группе. Этим обеспечивается много вари­антность заданий. Выбранные измеряемые конденсаторы с помощью позиционных переключателей можно включать в цепь мостика Сотти по одному, а также соединять их между собой С_x и С_y параллельно или последо­вательно.