LC6
MĚŘENÍ KAPACITY KONDENZÁTORU V OBVODU
SE STŘÍDAVÝM PROUDEM	
Vypracovali:	

	Třída:		
Datum:		Škol. rok:		
Úvod
Cílem laboratorní práce je stanovit hodnotu kapacity několika kondenzátorů. Kapacita kondenzátoru C je fyzikální veličina, jejíž hlavní jednotkou v soustavě SI je farad; [C] = 1 F a která závisí na vlastnostech kondenzátoru. Kapacita je (podobně jako R a L) důležitá charakteristika elektrického obvodu, je vlastností všech jeho prvků, které jsou v něm zapojeny, projevuje se však především u kondenzátorů a značných hodnot dosahuje v případě, že prostor mezi deskami kondenzátoru je vyplněn dielektrikem s vysokou hodnotou relativní permitivity r.
V obvodech střídavého proudu s nízkými frekvencemi se skutečné kondenzátory chovají téměř jako kondenzátory ideální a jejich impedanci lze položit rovnu kapacitní reaktanci. , odkud dostaneme vztah pro výpočet kapacity kondenzátoru
 (I).
Hodnotu kapacity kondenzátoru tedy určíme nepřímo výpočtem z naměřených hodnot proudu a napětí na kondenzátoru v obvodu se střídavým proudem o známé frekvenci f.
Pomůcky
síťový zdroj střídavého el. proudu (f = 50 Hz), nízkofrekvenční generátor, reostat, voltmetr, ampérmetr, spojovací vodiče, několik kondenzátorů s různými parametry.
Postup
1.	Provedeme sérii měření v obvodu střídavého proudu s konstantní hodnotou frekvence f = 50 Hz při zapojení obvodu podle obr. 1.
Nejprve do obvodu zapojíme kondenzátor C1 a pomocí reostatu nastavíme pět různých hodnot proudu a napětí, které zaznamenáme do tabulky. Podle vztahu (I) vypočítáme naměřené hodnoty kapacity kondenzátoru C1 včetně střední hodnoty, absolutní a relativní odchylky měření. Totéž opakujeme pro kondenzátor C2 a následně pro jejich sériové i paralelní zapojení.
2.	Sestavíme obvod podle obr. 2 a provedeme sérii měření s různými hodnotami frekvence f.
Nejprve do obvodu zapojíme kondenzátor C1 a pomocí nízkofrekvenčního generátoru nastavíme pět různých hodnot frekvence proudu a napětí, přičemž z měřicích přístrojů odečteme naměřené hodnoty proudu a napětí na kondenzátoru, které zaznamenáme do tabulky. Podle vztahu (I) vypočítáme naměřené hodnoty kapacity kondenzátoru C1 včetně střední hodnoty, absolutní a relativní odchylky měření. Totéž opakujeme pro kondenzátor C2 a následně pro jejich sériové i paralelní zapojení.
3.	V bodech 1 i 2 se přesvědčíme použitím známých vztahů  (II), resp.  (III), že naměřené hodnoty ve všech měřeních odpovídají (s přihlédnutím k velikosti chyby měření) teoretickým poznatkům.

A

Obr. 1

~

V

A

Obr. 2

V

Zpracování výsledků měření
viz Příloha (Excel)
Ověření platnosti vztahu (II) pro výslednou kapacitu sériového spojení dvou kondenzátorů:
1.	měření:

2.	měření:

Ověření platnosti vztahu (III) pro výslednou kapacitu paralelního spojení dvou kondenzátorů:
1.	měření:

2.	měření:

Závěr