Umumiy fizika fanidan laboratoriya mashg’ulotlari

3. O’ZGARUVCHAN TOK KO'PRIGI YORDAMIDA KONDENSATOR SIG'IMINI ANIQLASH
Ishning maqsadi: Kondensatorlaning sig‘imini aniqlash, kondensatorlar sistemasining umumiy sig‘imini aniqlash va nazariy formulalar bilan taqqoslash.
Kerakli asboblar: Ma’lum sig‘imli kondensatorlar to‘plami, noaniq sig‘imli kondensatorlar, o‘zgaruvchan tok manbai, reozord, tok indikatori, ulovchi similar.

Nazariy ma’lumotlar
O'zgarmas tok ko'prigi yordamida o'tkazgichlarning qarshiligini o'lchash usuli kabi ko'prik sxemasini ko'z oldimizga keltiraylik

1-rasm
Ko'prik yelkalariga R_x, R_о, R₁, R₂ rezistorlar ulangan bo'lib, AC dioganalga o'zgarmas tok manbai, BD dioganalga galvanometr (tok indikatori) ulangan. Ko'prik muvozanatda bo'lganida galvanometrdan o'tgan tok I_g = 0 bo'lib noma'lum qarshilikni topish uchun quyidagi ifodani olgan edik:
(1)
Agar noma'lum kondensatorlar sig'imini o'lchashimiz (topishimiz) kerak bo'lsa, u holda quyidagicha sxema tuzamiz (1 – rasm). Bu sxema avvalgi sxemadan farqli bo'lib, BD – dioganalga o'zgaruvchan tok manbai ulangan, AC dioganalga esa ossillograf ulangan. AC – reoxord. Ko'prik yelkalari sig'imlari С_х va С_о bo'lgan kondensatorlar; R₁ va R₂ lar АC reoxord yelkalarining qarshiliklaridir.

2 – rasm.
Ko'prik usulida kondensator sig'imini o'lchashning rezistor qarshiligini o'lchashdan farqi quyidagilardan iborat:
I. O'lchash o'zgaruvchan tokda olib boriladi. Buning sababi - o'zgaruvchan tokda kondensator davriy ravishda zaryadlanib va razryadlanib turadi. O'zgarmas tokda esa kondensatorlar R₁ va R₂ rezistorlar orqali zaryadlanadi. Natijada reoxorddagi R₁ va R₂ larning istalgan qiymatlarida (D tugunning holatida) A va B tugunlardagi potensiallar o'zaro teng bo'ladi.
II. Bu holda sxemada to'liq muvozanat bo'lmaydi (indikator nolni ko'rsatmaydi), chunki zanjir elkalaridagi tok va kuchlanishning amplituda qiymatlari orasida faza farqlari mavjud bo'ladi.
III. Agar sxemaga kichik sig'imli kondensatorlar ulangan bo'lsa, u holda reoxord surguchi D ni siljitganda katta intervalda tok indikatori ko'rsatib turishi mumkin. Bunday holda o'sha interval o'rtasi olinishi lozim.
Shunday qilib, ko'prik muvozanatga keltirilganda elkalardagi kondensator sig'imlarining nisbatlari emas, balki o'zgaruvchan tokga ulangan kondensatorlarning o'zgaruvchan tokga ko'rsatgan sig'im qarshiliklarining nisbatlari olinishi kerak (10.1 – rasm).
Hozir biz sig'im qarshiliklari qanday kelib chiqishini batafsil ko'rib chiqamiz. O'zgaruvchan tok kattaligi va yo'nalishi davriy ravishda teng oraliq vaqtida o'zgarib turadi. Bunday o'zgarish sinusoida (yoki kosinusoida) ko'rinishida ifodalanishi mumkin. O'zgaruvchan tok zanjiriga faqat qargshiligi R ga teng bo'lgan rezistorni va sig'imi C bo'lgan kondensatorni alohida – alohida ulaymiz. O'zgaruvchan tok zanjiridagi tokni i(t) bilan, tokning ampilituda qiymatini i_obilan belgilaymiz. O'zgaruvchan tokning E.Yu.K.sini
(2)
ko'rinishda olamiz.

1. 
   O'zgaruvchan tok zanjirida faqat R bo'lsin (3 – rasm).
   

3 – rasm.

Bunday zanjirdagi tok qanday qonun bilan o'zgaradi? Bu jarayonni kvazistasionar hisoblab, yopiq zanjir uchun Kirxgofning ikkinchi qoidasini ishlatamiz.

(3)
Bu yerdagi R ni Omik qarshilik yoki aktiv qarshilik deyiladi.
- o'zgaruvchan tok zanjirdagi tokning o'zgarish qonuni shu formula bilan ifodalanar ekan.
2. O'zgaruvchan tok zanjirida faqat kondensator (C) ulangan bo'lsin (4 – rasm). Bu zanjirdagi tok qanday qonun bilan ifodalanadi.