фізика 2.22

 14.06.2023

Урок 115

Тема. Лабораторна робота "Визначення електроємності, заряду та енергії зарядженого конденсатора "

Завдання:

1. Ознайомитися з порядком виконання роботи (перше посилання)
2. За  другим посиланням перейти на інтерактивну симуляцію
3. Виконати роботу згідно інструкції : перше посилання
4. Надіслати результати

 Мета : експериментально визначити електроємність, заряд та енергію зарядженого конденсатора, дослідивши його будову та процес його заряджання і розряджання за допомогою віртуальних дослідів у інтерактивній лабораторії PHET. 

І. Дайте відповіді на кілька запитань:

 1. Як класифікують конденсатори за формою обкладок? 

•Рухомі та нерухомі 

•Плоскі, сферичні, циліндричні... 

•Паперові, слюдяні, повітряні... 

•Незмінної та змінної ємності 

2. Як класифікують конденсатори за типом діелектрика? 

•Рухомі та нерухомі 

•Плоскі, сферичні, циліндричні... 

•Паперові, слюдяні, повітряні... 

•Незмінної та змінної ємності 

3. Як називають систему з двох провідних обкладок, розділених шаром діелектрика? 

•Конденсатор 

•Резистор 

•Діод 

•Транзистор 

4. Конденсатор, ємність якого становить 4 мкФ, зарядили до різниці потенціалів 10 В. Яку енергію має конденсатор? 

•0,2 мДж.  •4 мДж.  •0,4 мДж.  •2 мДж.

При напрузі 24 В на пластинах конденсатора накопичився заряд 0,0006 Кл. Знайдіть ємність конденсатора.

 •25 мкФ  •25 Ф. •25000 нФ. •250 пФ •правильної відповіді немає. 

5. Плоский конденсатор має площу пластин 36 кв см, між ними знаходиться слюдяна пластинка (ε = 7), товщиною 0,14 см. Чому дорівнює ємність конденсатора? 

•приблизно 160 пФ  •приблизно 150 пФ  •приблизно 170 пФ  •приблизно 180 пФ

 6. Процес нейтралізації зарядів при з'єднанні обкладок конденсатора провідником називається: •Зарядження конденсатора 

•Розряджання конденсатора

 •Спустошення конденсатора 

•Накопичення конденсатора 

ІІ. Опис процесу та методу вимірювання

У цій роботі пропонується експериментально визначити електроємність, заряд та енергію зарядженого конденсатора за допомогою комп'ютерної симуляції PHET, яка значно полегшує спостереження та дослідження процесу. https://phet.colorado.edu/sims/html/capacitor-lab-basics/latest/capacitor-labbasics_uk.html Лабораторія конденсаторів. Основи: ⇒⇒ Ємність.

https://naurok.com.ua/uploads/files/45147/235068.pdf

https://phet.colorado.edu/sims/html/capacitor-lab-basics/latest/capacitor-lab-basics_uk.html

Ознайомлення з симуляцією процесу. Експеримент.

1. Запишіть у зошиті дату виконання роботи, Ваше Прізвище та Ім'я, назву та тему роботи. Наприклад: 10 грудня 2020 року Шевченко Тарас клас: 10а Лабораторна робота №__ " Визначення електроємності, заряду та енергії зарядженого конденсатора." 

2. Відкрийте в новому вікні браузера комп'ютерну симуляцію процесу PHET: (друге посилання)

3. Виберіть у симуляції "Лабораторія конденсаторів. Основи:" тип "Ємність." 

4. Спробуйте змінити відстань між пластинами і їх площу і оцініть, як змінюється електроємність конденсатора

5. Зафіксуйте відстань між пластинами і площу пластин і запишіть їх значення в зошит та електроємність конденсатора

6. Перевірте в зошиті правильність визначення електроємності конденсатора в симуляції за формулою електроємності конденсатора

де ε = 1 (для повітря) . 

7. Порівняйте в зошиті значення з програми і отримане з формули. 

8. Перевірте в зошиті правильність визначення заряду конденсатора в симуляції за формулою q=CU, де U - напруга на пластинах конденсатора (визначається за джерелом живлення, або вольтметром).

Аналіз результатів дослідження 

Проаналізуйте експеримент і його результати. Сформулюйте висновок, у якому зазначте: які величини ви вимірювали та визначали, якими є результати вимірювань та обрахунків; у чому причина похибки вимірювання.