|
Ishni bajarish tartibi
Laboratoriya ishining eksperimental qurilmasining prinsipial sxemasi qo’yidagi rasmda tasvirlangan.
53-rasmdagi elektr sxemada berilgan zanjir elementlarining (elektr asboblarining) laboratoriya stolida mavjudligini tekshiring va ular bilan tanishing.
Sxema asosida elektr zanjirini yig’ing. Zanjirga avvalo, berilgan uchta kondensatorlardan birini kiriting.
Zanjirning to’g’ri yig’ilganligiga ishonch xosil qilish uchun o’qituvchiga tekshirtiring.
Zanjirni tok manbaiga ulang. Bunda ampermetr va voltmetrlarning ko’rsatkichlari shkaladan chiqib ketmasin.
Reostat jildirgichi holatini o’zgartirish bilan tok kuchi va kuchlanishning kamida uchtadan qiymatlarini yozib oling.
Olingan natijalardan foydalanib (24) formula yordamida kondensatorning sig’imini kamida uch marta aniqlang va o’rtacha qiymatini toping.
Navbat bilan qolgan kondensatorlarni ham zanjirga kiritib ularning sig’imlarini aniqlang.
So’ngra kondensatorlarni ketma-ket, parallel, aralash ulab tajribani takrorlang.
Tajribadan olingan natijalarni nazariy formulalar asosida hisoblangan qiymatlar bilan solishtiring.
Kuzatishlar va tajribadan olingan natijalarni qo’yidagi jadvalga kiriting.
Savollar:
O’tkazgichning elektr sig’imi deb nimaga aytiladi?
2. Kondensator deb nimaga aytiladi?
3. Yassi, silindrik va sferik kondensatorlarning sig’imlari qanday aniqlanadi?
4. Zaryadlangan o’tkazgichning va kondensatorning energiyalari qanday aniqlanadi?
5. Elektrostatik maydon energiyasi zichligi deb nimaga aytiladi?
6. Yassi kondensator maydoni energiyasining hajmiy zichligi qanday hisoblanadi?
Mustaqil bajarish uchun topshiriq – 10 (1):
Kondensatorlar zanjirining umumiy sig’imini toping, har bir kondensatordagi kuchlanishlar, zaryadlar, energiyalar va zanjirning to’la energiyasini aniqlang.
5
4-rasm
№ Var
|
C1
(µF)
|
C2
(µF)
|
C3
(µF)
|
C4
(µF)
|
C5
(µF)
|
C6
(µF)
|
C7
(µF)
|
C8
(µF)
|
Yordamchi ma’lumot
|
0.
|
4
|
6
|
8
|
12
|
0
|
24
|
16
|
20
|
U1=30 B
|
|
36
|
3
|
4
|
5
|
8
|
12
|
4,2
|
5,5
|
U = 100 V
|
|
0
|
5
|
7
|
8
|
20
|
30
|
8
|
10
|
q2 = 125 µC
|
|
12
|
0
|
5
|
7
|
4
|
6
|
9,6
|
8
|
U4= 18 B
|
|
20
|
16
|
0
|
14
|
20
|
80
|
8
|
12
|
W5 = 16 mJ
|
|
36
|
10
|
8
|
0
|
16
|
48
|
12
|
22
|
U7= 30 B
|
|
24
|
12
|
8
|
20
|
0
|
14
|
10
|
12
|
q8= 12,6∙10-4 C
|
|
15
|
14
|
26
|
20
|
12
|
0
|
18
|
18
|
W7 = 3,6 mJ
|
|
18
|
15
|
10
|
11
|
8
|
24
|
0
|
6
|
q8= 9,6∙10-5 C
|
|
9
|
6
|
8
|
4
|
15
|
30
|
10
|
0
|
U4= 25 V
|
|
9
|
6
|
8
|
4
|
6
|
5
|
9
|
7
|
W6 = 0,36 mJ
|
|
6
|
6
|
5
|
4
|
4
|
2
|
8
|
8
|
q2= 7,2∙10-5 C
|
|
0
|
4
|
6
|
5
|
4
|
3
|
8
|
0
|
U6= 12 V
|
|
7
|
0
|
5
|
4
|
4
|
3
|
0
|
9
|
W8 = 7,2 mJ
|
|
7
|
6
|
0
|
5
|
5
|
0
|
4
|
5
|
q1= 9,8∙10-5 C
|
|
5
|
6
|
4
|
0
|
0
|
6
|
4
|
5
|
U2= 20 V
|
|
8
|
6
|
0
|
9
|
8
|
2
|
6
|
0
|
W4 = 0,45 mJ
|
|
8
|
6
|
9
|
4
|
8
|
6
|
4
|
4
|
q8= 6∙10 - 5 C
|
|
4
|
7
|
6
|
7
|
8
|
6
|
4
|
4
|
U5= 15 V
|
|
5
|
6
|
4
|
8
|
7
|
3
|
2
|
4
|
W3 = 0,8 mJ
|
|
6
|
4
|
5
|
7
|
7
|
7
|
7
|
7
|
q5= 1,4∙10 - 4 C
|
|
6
|
5
|
7
|
4
|
4
|
5
|
3
|
8
|
U7= 15 V
|
|
6
|
4
|
5
|
7
|
4
|
0
|
3
|
8
|
W5 = 0,162 mJ
|
|
3
|
6
|
3
|
7
|
0
|
6
|
6
|
8
|
q6= 9∙10 - 5 C
|
|
5
|
4
|
7
|
5
|
6
|
5
|
0
|
7
|
U = 36 V
|
|
7
|
3
|
5
|
4
|
3
|
5
|
4
|
6
|
U6= 14 V
|
|
3
|
5
|
0
|
0
|
5
|
9
|
2
|
7
|
U = 16 V
|
|
5
|
5
|
2
|
3
|
5
|
9
|
2
|
7
|
q = 4∙10-4 C
|
|
5
|
6
|
2
|
3
|
5
|
4
|
6
|
5
|
W1 = 0,49 mJ
|
|
3
|
6
|
7
|
3
|
4
|
6
|
6
|
5
|
q3= 1,26∙10- 4 C
|
|
3
|
3
|
4
|
2
|
8
|
2
|
2
|
7
|
U5= 15 V
|
Mustaqil topshiriqni bajarish namunasi:
№ Var
|
C1
(µF)
|
C2
(µF)
|
C3
(µF)
|
C4
(µF)
|
C5
(µF)
|
C6
(µF)
|
C7
(µF)
|
C8
(µF)
|
Yordamchi ma’lumot
|
0.
|
42
|
12
|
14
|
16
|
0
|
20
|
22
|
6
|
U1=30 V
|
Chizmadagi barcha kondensatorlarning sig’imlari berilganligi uchun eng avvalo, zanjirning umumiy sig’imini hisoblab topish mumkin:
1) C2, C3, C4 kondensatorlar parallel ulangan. Ularning natijaviy sig’imi
C234 = C2 + C3 + C4 (1)
C234 = (12+14+16)∙10-6 = 42∙10-6 F
2) C6 va C7 kondensatorlar parallel ulangan. Ularning natijaviy sig’imi
C67 = C6 + C7 (2)
C67 = (20+ 22)∙10-6 = 42∙10-6 F
3) C1, C234 va C67 kondensatorlar ketma-ket ulangan. Ularning natijaviy sig’imi (3)
C126=42∙10-6/3=12∙10-6 F
4) C8 va C126 kondensatorlar o’zaro parallel ulangan. Ularning natijaviy sig’imi kondensatorlar batareyasining umumiy sig’imini beradi:
Cum = C8 + C126 (4)
Cum=(6+12)∙10-6F=20∙10-6F 5) Yordamchi ma’lumotda C1 kondensatordagi kuchlanish berilganligidan foydalanib, undagi zaryad miqdorini aniqlaymiz
q1= C1∙U1 (5)
q1= 42∙10-6F∙30B=1,26∙10-3C
6) C1, C234 va C67 kondensatorlar ketma-ket ulanganligi uchun ulardagi zaryadlar o’zaro teng bo’ladi, ya’ni
q1 = q234 = q67 yoki q1 = q2+ q3+ q4 = q6+ q7 (6)
bundan U2= U3= U4= q1/C234 (7)
U2= 1,26∙10-3C/42∙10-6 F= 30V
U6= U7= q1/C67 (8)
U6= 1,26∙10-3C/42∙10-6F=30V
U=U8=U1+U2+U6 = 30+30+30= 90 V (9)
q8 = C8∙U8 = 6∙10-6∙90 = 0,54∙10-3C (10)
q = q1+ q8 =Cum∙U= 20∙10-6∙90 = 1,8∙10-3 C (11)
Yuqorida berilgan va aniqlangan kattaliklarning qiymatlaridan foydalanib, har bir kondensatordagi energiyalarni va umumiy energiyani
W=CU2/2, W=q2/2Cum, W=qU/2 (12) formulalarning biridan foydalanib hisoblaymiz:
W1=C1U12/2 = 42∙10-6∙302/2 = 37,8∙10-3J
W2=C2U22/2 = 12∙10-6∙302/2 = 10,8∙10-3J
W3=C3U22/2 = 14∙10-6∙302/2 = 12,6∙10-3J
W4=C4U22/2 = 16∙10-6∙302/2 = 14,4∙10-3J
W6=C6U62/2 = 20∙10-6∙302/2 = 18∙10-3J
W7=C7U62/2 = 22∙10-6∙302/2 = 19,8∙10-3J
W8=C8U2/2 = 6∙10-6∙902/2 = 48,6∙10-3J
Wum=CumU2/2 = 20∙10-6∙902/2 = 162∙10-3J
Wum= W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7+W8 =
(37,8+10,8+12,6+14,4+18+19,8+48,6)∙10-3J=162∙10-3J
Oxirgi natijadan ko’rinadiki, kondensatorlar batareyasining umumiy energiyasi ayrim kondensatorlar energiyalarining algebraik yig’indisiga teng bo’lar ekan.
Do'stlaringiz bilan baham: |
