Файл: Лабораторная работа по дисциплине Физика (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Тема работы Измерение диэлектрической проницаемости твердых материалов Выполнил студент гр. Эс211 Игнатов О. С.doc

Таблица№3

Измерение напряжения на конденсаторе в зависимости от напряжения питания с диэлектриком и без диэлектрика в конденсаторе.

U	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5
Uc	0	0,88	1,67	2,39	3,21	3,99	4,62	5,41	6,25	7,21	8,1
с диэл.
Uc	0	0,33	0,57	0,83	1,16	1,42	2,01	2,21	2,42	2,83	3,24
Без диэл.

Таблица№4

Зависимость ёмкости конденсатора от расстояния между обкладками.

d, мм	2	4	5	10	15	20	30	40	70
Cx эксп	0,21	0,13	0,1	0,07	0,05	0,04	0,03	0,03	0,02
Cx теор	0,23	0,12	0,09	0,05	0,03	0,02	0,02	0,01	0,01

Таблица№5

Определение электрической постоянной при различных напряжениях питания.

U, кв	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5
ɛ0, пф/м	0	8,2	8,2	8,9	9,2	9,9	9,6	9,4	9,8	9,6	9,9

---

Таблица№6

Определение электрической постоянной при различных расстояниях между обкладками конденсатора.

d, мм	2	4	5	10	15	20	30	40	70
ɛ0, пф/м	7,8	9,9	9,8	12,3	14,5	15,6	16,6	19,7	31,6

Таблица№7

Зависимости

ε (E )

U, кв	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5
ɛд	0	8,01	7,06	7,26	7,31	7,27	7,01	7,04	7,12	7,30	7,38
ɛв	0	3,00	2,60	2,52	2,64	2,58	3,05	2,87	2,75	2,86	2,95

Примеры вычислений:

Исходные данные:

С=218нФ, материал пластинки – пластик,  = 8,854210^-12 Ф/м,  = 1, диаметр пластин d = 260 мм, площадь пластинки S = 0,08 м², толщина пластинки d = 0,98 см.

Вычисления величин:

Пример вычисления для таблицы№4 опыта №1

Экспериментальная емкость конденсатора



Теоретическая емкость конденсатора

---

Среднее значение ёмкости

Среднее значение для величин и





Пример вычисления для таблицы №5 опыта №1

Электрическая постоянная



Среднее значение электрической постоянной



Среднее значение для величин и





Пример вычисления для таблицы №6 опыта №1

Электрическая постоянная



Среднее значение электрической постоянной



Среднее значение для величины длины расстояния между пластинами конденсатора

D_ср=22,625мм

Пример вычисления для таблицы №7 опыта №1

Диэлектрическая проницаемость диэлектрика



Диэлектрическая постоянная воздуха



_{Среднее значение диэлектрической проницаемости:}





Среднее значение для величин и

---

Вычисление косвенных погрешностей

Абсолютная погрешность измерений ёмкости конденсатора



Абсолютная погрешность измерений электрической постоянной ( при различных значениях напряжения)

Абсолютная погрешность косвенных измерений для электрической постоянной (при различных расстояниях между обкладками конденсатора)

Абсолютная погрешность косвенных измерений для диэлектрической проницаемости (для диэлектрика)



Абсолютная погрешность косвенных измерений для диэлектрической проницаемости (без диэлектрика)



Графический материал:

_{График 1.}

Графические зависимости теоретической и экспериментальной ёмкостей от расстояния между обкладками.




_{График 2.}

Графическая зависимость и .



При повышении напряженности диэлектрическая проницаемость практически одинаковая.



Результат

Электрическая постоянная с учетом абсолютной погрешности

-при различных значениях напряжения



-при различных значениях расстояния между обкладками конденсатора



Ёмкость (при различных значениях расстояния между обкладками) с учетом абсолютной погрешности

---

Сравнительная оценка результата

Теоретическое значение электрической постоянной ε₀ =8,8542*10^-12

Расхождение теоретического и экспериментального значений электрической постоянной

- при различных значениях напряжения



-при различных значениях расстояния между обкладками конденсатора



Вывод:

В ходе данной лабораторной работы было выявлено приблизительное значение электрической постоянной, определена электрическая емкость конденсатора (теоретическая и экспериментальная), а также найдена диэлектрическая проницаемость диэлектрика и воздуха.

Расхождения между теоретическими и практическими значениями оказались не значительными, значит лабораторная работа выполнена верно.

---