Laboratoriya jumislari boyinsha qollanba

Laboratoriya jumisi №2
KONDENSATORLAR SIG`IMINI
(ampermetr va voltmeter yordamida aniqlaw)
Kerakli asbob va materiallar: 1) ikkita kondensator; 2) o`zgaruvchan tok ampermetri; 3) o`zgaruvchan tok vol`tmetri; 4) reostat; 5) ulash simlari.
Nazariy ma`lumotlar. Yakkalangan o`tkazgich zaryadining potentsialiga nisbati bilan o`lchanadigan kattalik o`tkazgichning elektr sig`imi deb ataladi.
O`tkazgichning elektr sig`imi S, potentsiali  va zaryadi Q bilan quyidagicha bog`lanadi:


(118)

Elektr sig`imining SI birliklar sistemasidagi birligi farad (F). O`tkazgichdagi zaryad 1 Kl ga o`zgarganda, potentsiali 1V ga o`zgarsa, bunday o`tkazgich elektr sig`imi(yoki si`imi) 1 F ga teng bo`ladi.

1 Kl juda katta zaryad, shuning uchun 1 F ga teng sig`im ham juda katta bo`ladi. Amalda ko`pincha bu birlikning ulushlari mikrofarad (mkF), nanofarad (nF) va pikofarad (pF) lar ishlatiladi:

1mkF10^-6 F; 1nF10^-9 F va 1nF10^-12 F

Texnikada katta miqdordagi zaryadlarni to`plash uchun kondensatorlar qo`llaniladi.

Bir-biridan yupqa dielektrik qatlami bilan ajratilgan va qarama-qarshi ishorali zaryadlangan ikkita o`tkazgich kondensa­tor deb ataladi. Odatda bu o`tkazgichlar kondensator qoplamalari deb yuritiladi. Eng oddiy kondensator bir-biriga yaqin qilib qo`yilgan ikkita bir xil parallel plastinkadan iborat bo`lib, uni yassi kondensator deb qaraladi (35-rasm).

Bu plastinkalarning zaryadi modul` jihatidan o`zaro teng, ammo qarama-qarshi ishorali bo`lganidan elektr maydoni shu plastinkalar orasida to`plangan bo`ladi.

35-rasm. Yassi kondensator elektr maydoni.

Kondensatordan foydalanib, ikki o`tkazgichning elektr sig`imita`rifini chiqaraylik.
Kondensatorning elektr sig`imi deb-kondensator qoplamalarining biridagi zaryad Q ning qoplamalar orasidagi potentsiallar ayirmasi U₁-₂ ga nisbati bilan o`lchanadigan kattalikka aytiladi, ya`ni:


(119)

Agar qoplamalar orasidagi masofa o`zgarmas bo`lsa, zaryad har qancha bo`lganda ham kondensator sig`imio`zgarmaydi. Tekshirishlar ko`rsatadiki, yassi kondensator elektr sig`imiqoplamalarning yuzi S ga va qoplamalar orasidagi masofa d ga bo`liq, ya`ni:

(120)

Kondensator qoplamalari orasiga biror dielektrik qatlami joylashtirilsa, shu kondensatorning sig`imiortadi. Agar bu kiritilgan moddaning nisbiy dielektrik singdiruvchanligini  bilan belgilasak, u holda (120) ni kuyidagicha yozamiz:

(121)

Bu erda ₀ - elektr doimiysi.

(121) dan ko`rinadiki, yassi kondensator sig`imiuning qoplamalarining materialiga bo`liq bo`lmaydi. Kondensator­ning sig`imi qoplamalar orasidagi moddaning dielektrik xossasiga, qoplama yuziga to``ri va qoplamalar orasidagi masofaga teskari mutanosib ravishda o`zgaradi.
Kondensator qoplamalarida zaryad to`plash jarayoni kondensatorni zaryadlash deyiladi. Kondensatorni zaryadlash uchun qoplamalarining birini elektr mashinasining, masalan, akkumulyatorlar batareyasining musbat qutbiga, ikkinchi qoplamasini esa batareyaning manfiy qutbiga ulash kerak. Bundan tashqari, kondensatorning zaryadi deyilganda biz uning qopla­malarining biridagi zaryadning absolyut qiymatini tushunamiz.
35-rasmdan ko`rinadiki, yassi kondensatorning elektr maydoni uning qoplamalari orasidagi fazoda joylashgan. Shuning uchun yassi kondensatorning elektr sig`imiuning atrofida boshqa jismlarning bor-yo`qligiga bo`liq emas
Har qaysi kondensator faqat sig`imibilan emas, balki yana maksimal ishlash kuchlanishi bilan ham xarakterlanadi. Bizga bir necha kondensatorlar berilgan bo`lsa, kerakli ish kuchlanishida istalgan si`im olish uchun kondensatorlarni bir-biriga batareya qilib ulanadi.
Sig`imni orttirish uchun kondensatorlar bir-biriga parallel ulanadi. Agar barcha kondensatorlarning musbat qoplamlarini bir o`tkazgichga, manfiy qoplamalarini esa boshqa o`tkazgichga ulansa, bunday ulash kondensatorlarni parallel ulash deb yuritiladi (36-rasm, a).