Практическая работа № 7. «Конденсатор в цепи постоянного тока». Цель работы

Практическая работа № 7.
«Конденсатор в цепи постоянного тока».
Цель работы: изучить «поведение» конденсатора в цепи постоянного тока.
Задача работы: изучить процесс зарядки конденсатора в цепи постоянного тока в
Microsoft Excel с указанием планок погрешностей.
Ход работы:
1. В таблице представлены результаты измерений напряжения между обкладками
конденсатора с течением времени в цепи постоянного тока, содержащей резистор
10 кОм и идеальный источник постоянного тока с учётом погрешности измерения
напряжения U=±0,1 В:
Время
t
с
0
1
2
3
4
5
6
7
Напряжение
U
В
0
3,8
5,2
5,7
5,9
6,0
6,0
6,0
2. Скопировать таблицу в Microsoft Excel и используя, мастер диаграмм, построить
графическую зависимость напряжения между обкладками конденсатора от времени
U=f(t).
3. Из таблицы определить ЭДС источника. Начиная с определённого момента времени напряжение на конденсаторе перестает меняться, это означает, что зарядка закончилась. Когда зарядка конденсатора заканчивается, ток прекращается, следовательно, напряжение на конденсаторе оказывается равным ЭДС.
4. Поскольку сопротивлением проводов и внутренним сопротивлением источника
можно
пренебречь,
согласно
закону
Ома,
в
любой
момент
времени
имеем   U C  U R  U  I  R , где I - ток, текущий через резистор. Тогда
выражение I 
времени.
 U
позволяет определить величину тока в заданные моменты
R
5. Для исследования графической зависимости величины тока от времени I =f(t) в
цепи постоянного тока содержащей конденсатор представить таблицу в виде:
Время
t
с
Сила тока
I
А
0
1
2
3
4
5
6
7
6. Скопировать полученную таблицу в Microsoft Excel и используя, мастер диаграмм
(«Точечная с гладкими кривыми и маркерами»), построить графическую
зависимость величины тока от времени I =f(t) в цепи постоянного тока содержащей
конденсатор с добавлением планок погрешностей: «Вертикальные планки
погрешностей»: с фиксированным значением погрешности измерения силы тока
0,00001.
7. Объяснить вид полученной графической зависимости величины тока от времени I
=f(t) в цепи постоянного тока содержащей конденсатор.
8. Скопировать последнюю таблицу в Microsoft Excel без значений, когда ток в цепи
равен нулю и используя, мастер диаграмм, построить графическую зависимость
величины тока от времени I =f(t) в цепи постоянного тока содержащей конденсатор
с добавлением линии тренда: «Экспоненциальная», «Показывать уравнение на
диаграмме»
и
указанием
планок
погрешностей:
«Вертикальные
планки
погрешностей»: с фиксированным значением погрешности измерения силы тока
0,00001.
9. Проанализировать представленное уравнение графической зависимости величины
тока от времени I =f(t) в цепи постоянного тока содержащей конденсатор.
10. Сформулировать общий вывод по практической работе.