Conectarea in paralel si in serie a condensatoarelor – Masurarea sarcinii cu amplificatorul de electrometru

Conectarea in paralel si in serie a condensatoarelor – Masurarea sarcinii cu amplificatorul de electrometru

Experimentul Conectarea in paralel si in serie a condensatoarelor – Masurarea sarcinii cu amplificatorul de electrometru determina capacitancea totala C a unui condensator demontabil cu cele doua perechi de placi asezate la o distanta fixa si conectate mai intai in paralel si apoi in serie. Acesta compara acestea cu capacitatile individuale C1 si C2 ale celor doua perechi de placi. Evaluarea confirma relatia

C = C1 + C2

pentru conexiunea in paralel si

1/C = 1/C1 + 1/C2

pentru conexiunea in serie.

Obiectivele Experimentului:

• • Determinarea capacitatii totale a doua condensatoare in conexiune paralela si compararea cu capacitatile individuale ale condensatoarelor.
  • Determinarea capacitatii totale a doua condensatoare in conexiune serie si compararea cu capacitatile individuale ale condensatoarelor.

Principii:

Capacitatea C a unui condensator este coeficientul de proportionalitate dintre incarcarea Q pe condensator si tensiunea aplicata U:

Q = C * U

Cand doua condensatoare cu capacitatile C1 si C2 sunt conectate in paralel, ele primesc incarcare totala Q = Q1 + Q2 deoarece tensiunea U este aplicata ambelor condensatoare. Din cauza acestei relatii, capacitancea conexiunii in paralel este C = C1 + C2.

Intr-o conexiune in serie, ambele condensatoare primesc aceeasi incarcare Q. Tensiunea aplicata U este suma tensiunilor individuale U1 si U2. Capacitatile conexiunii in serie indeplinesc ecuatia 1/C = 1/C1 + 1/C2.

In experiment, aceste relatii sunt studiate folosind doua condensatoare cu placi diferite, C1 si C2. Condensatoarele sunt asezate unul langa celalalt, iar conexiunea in paralel sau in serie poate fi aleasa. O placa izolatoare intre cele doua condensatoare asigura ca incarcarile de pe condensatoare nu se influenteaza reciproc prin inductie electrostatica. Incarcarile sunt masurate cu un amplificator de electrometru utilizat ca un culombmetru. Orice voltmetru poate fi folosit pentru a afisa tensiunea de iesire UA. Din capacitancea de referinta CA se obtine Q = CA * UA. De exemplu, la CA = 10 nF, UA = 1 V corespunde incarcarii Q = 10 nAs. In acest caz, capacitancea de masurat este C = 200 pF, daca s-a aplicat tensiunea U = 50 V.