Cel:

1. Celem ćwiczenia jest wykonanie pomiarów pojemności dla kilku kondensatorów radiowych oraz różnych ich połączeń (równolegle i szeregowe).

2. Wykonanie pomiarów pojemności powietrznego kondensatora cylindrycznego w zależności od długości okładek oraz wyznaczenie na podstawie tych pomiarów stałej dielektrycznej próżni.

Część doświadczalna i obliczenia:

Pojemność kondensatora płaskiego:

gdzie:

S - powierzchnia okładek

d - wzajemna odległość

Pojemność kondensatora płaskiego cylindrycznego o długości L, promieniach R₁i R₂:

Opracowanie wyników dla kondensatorów radiowych:

1	2	3	4	5
	C [F] pomiar	C [F] obliczone	L [m]	Ck [F/m]
C1	0,00252		Brak kabla	Brak kabla
C2	0,00988
C3	13,3
Cszer.	2,46	2,01
Crów.	13,2	13,3124
Ck	Brak kabla	Brak kabla

Obliczam błąd:

dla połączenia równoległego:

dla połączenia szeregowego:

Korzystając z metody najmniejszych kwadratów obliczam współczynnik kierunkowy a prostej danej wyrażeniem y = ax + b, gdzie:

y = C,

x = L,

a = 0,60371517

Tabela pomiarów

L [mm]	85	80	75	70	65	60	55	50	45	40	35	30	25	20	15	10	5	0
C1 [pF]	114	108	105	102	99	96	93	91	88	85	82	79	76	73	70	67	65	62
C2 [pF]	114	111	108	103	100	97	94	90	88	85	82	79	75	73	70	67	64	61
C [pF]	114	109,5	106,5	102,5	99,5	96,5	93,5	90,5	88	85	82	79	75,5	73	70	67	64,5	61,5

Opracowanie wyników dla kondensatora cylindrycznego:

	Xi	Yi	Xi^2	Xi Yi	Yi	Xi+ Yi	(Yi + Xi)^2	(Yi-aXi-b)^2
1	0	61,5	0	0	3782,25	61,5	0	0,36281249
2	5	64,5	25	322,5	4160,25	69,5	4830,25	0,34077963
3	10	67	100	670	4489	77	5929	0,00424941
4	15	70	225	1050	4900	85	7225	0,00217264
5	20	73	400	1460	5329	93	8649	0,000786
6	25	75,5	625	1887,5	5700,25	100,5	10100,25	0,24062957
7	30	79	900	2370	6241	109	11881	8,31E-05
8	35	82	1225	2870	6724	117	13689	0,00076683
9	40	85	1600	3400	7225	125	15625	0,00214069
10	45	88	2025	3960	7744	133	17689	0,00420468
11	50	90,5	2500	4525	8190,25	140,5	19740,25	0,34037812
12	55	93,5	3025	5142,5	8742,25	148,5	22052,25	0,3623982
13	60	96,5	3600	5790	9312,25	156,5	24492,25	0,38510841
14	65	99,5	4225	6467,5	9900,25	164,5	27060,25	0,40850874
15	70	102,5	4900	7175	10506,25	172,5	29756,25	0,4325992
16	75	106,5	5625	7987,5	11342,25	181,5	32942,25	0,1047826
17	80	109,5	6400	8760	11990,25	189,5	35910,25	0,09310161
18	85	114	7225	9690	12996	199	39601	3,19175986
	765	1558	44625	73527,5	139274,5	2323	327172,3	6,27726178

współczynnik korelacji wynosi: 0,999289802.

Wnioski:

Z przeprowadzonego doświadczenia wynika:

1. Im większe jest pokrywanie się okładek kondensatora cylindrycznego tym pojemność kondensatora jest większa.

2. Zależność kondensatora cylindrycznego wzrasta liniowo na co wskazuje wykres i współczynnik korelacji.

3. Pojemność zastępcza jest zawsze większa od największej pojemności łączonych kondensatorów.

4. Dla kondensatorów radiowych połączonych szeregowych
   (z obliczeń)

5. Dla kondensatorów radiowych połączonych równolegle
   (z obliczeń)

6. Przenikalność dielektryczna dla próżni wynosi: 8.85 * 10 ^-12
   z tablic.

7. Średnia przenikalność dielektryczna dla kondensatora cylindrycznego (z obliczeń) wynosi: (9.0
   0.1) * 10 ^-12
   . Obliczona przenikalność nie mieści się w granicach błędu.

Ponieważ błąd w wyznaczaniu stałej dielektrycznej. Obliczeń kondensatorów radiowych mógł mieć wiele przyczyn:

1. błąd paralaksy przy ustawianiu śruby kondensatora cylindrycznego,

2. niedoskonałości urządzeń mierniczych.