Практическая работа № 4
Цель работы: изучение понятия электрической емкости на примере конденсаторов и их соединений.
Формируемые компетенции:
| ОК 01 | Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности применительно к различным контекстам |
OК 05 |
Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке Российской Федерации с учетом особенностей социального и культурного контекста |
ПК 3.1 |
Проводить контроль параметров, диагностику и восстановление работоспособности цифровых устройств компьютерных систем и комплексов |
МР07 |
способность и готовность к самостоятельному поиску методов решения практических задач, применению различных методов познания |
МР08 |
овладение видами деятельности по получению нового знания, его интерпретации, преобразованию и применению в различных учебных ситуациях |
МР09 |
формирование научного типа мышления, владение научной терминологией, ключевыми понятиями и методами |
МР29 |
развернуто и логично излагать свою точку зрения с использованием языковых средств |
МР38 |
самостоятельно составлять план решения проблемы с учетом имеющихся ресурсов, собственных возможностей и предпочтений |
ПР 02 |
сформированность системы знаний о физических закономерностях, законах, теориях, действующих на уровнях микромира, макромира и мегамира, представлений о всеобщем характере физических законов; представлений о структуре построения физической теории, что позволит осознать роль фундаментальных законов и принципов в современных представлениях о природе, понять границы применимости теорий, возможности их применения для описания естественнонаучных явлений и процессов |
ПР 05 |
сформированность умений применять законы электродинамики |
ПР 09 |
сформированность умения решать расчетные задачи с явно заданной и неявно заданной физической моделью: на основании анализа условия выбирать физические модели, отвечающие требованиям задачи, применять формулы, законы, закономерности и постулаты физических теорий при использовании математических методов решения задач, проводить расчеты на основании имеющихся данных, анализировать результаты и корректировать методы решения с учетом полученных результатов; решать качественные задачи, требующие применения знаний из разных разделов школьного курса физики, а также интеграции знаний из других предметов естественнонаучного цикла: выстраивать логическую цепочку рассуждений с опорой на изученные законы, закономерности и физические явления |
Методическое и информационное обеспечение
- Методические указания по выполнению лабораторной работы;
- задания для выполнения (Задание 1, 2).
- теоретическое обоснование https://physics.ru/courses/op25part2/content/chapter1/section/paragraph6/theory.html;
- https://resh.edu.ru/subject/lesson/3753/conspect/48776/;
- видеоинструкция для выполнения практической работы № 1 размещена по ссылке на Яндекс – диске: https://disk.yandex.ru/i/6Yt1u2dasXkjUA.
- Контрольные вопросы.
Методические указания по выполнению лабораторной работы
Практическая работа содержит 2 задания. В результате выполнения работы на листе рабочей тетради должен быть выполнен расчет батареи конденсаторов, каждое действие сопровождается схемой электрической принципиальной. На контрольные вопросы обучающиеся отвечают устно.
Краткие теоретические сведения
Конденсатор — это устройство, предназначенное для накопления заряда и энергии электрического поля (от лат. kondensator — «уплотнять», «сгущать»).
Конденсатор предназначен для накопления заряда и энергии электрического поля и обладает емкостью.
Электроемкостью системы из двух проводников называется физическая величина, определяемая как отношение заряда q (по модулю) одного из проводников к разности потенциалов φ между ними:
Единица измерения: [C]= Ф - Фарад.
У конденсаторов существует два вида соединения: последовательное и параллельное. Последовательное соединение. В этом случае обкладка одного конденсатора, заряженная отрицательно, соединена с обкладкой другого конденсатора, заряженного положительно. На рис. 1 показан пример последовательного соединения конденсаторов.
 |
 |
| Рис. 1. Последовательное соединение конденсаторов | Рис. 2. Параллельное соединение конденсаторов |
При данном типе соединения действует следующее правило: величина, обратная емкости батареи конденсаторов при последовательном соединении, равна сумме величин, обратных емкостям отдельных конденсаторов. Из этого следует:
1/С = 1/С1 + 1/С2 + 1/С3 + ...
или
При этом типе соединения емкость батареи конденсаторов меньше емкости любого из конденсаторов.
Параллельное соединение. При параллельном соединении конденсаторов положительно заряженные обкладки соединены с положительно заряженными, а отрицательно заряженные — с отрицательными. На рис. 2 показан пример последовательного соединения конденсаторов.
В этом случае емкость батареи конденсаторов будет равна сумме электрических емкостей конденсаторов:
С = С1 + С2 + С3 + ...Порядок выполнения работы.
Задание 1. Изучение теоретических сведений по расчету батареи конденсаторов.
Задание 2. Расчет эквивалентной емкости батареи конденсаторов.
- Получить вариант задания у преподавателя/ вариант соответствует номеру в журнале. Варианты задания находятся в приложении 1.
- Рассчитать эквивалентную электроемкость заданной схемы.
- По проделанной работе сделать выводы.
Контрольные вопросы:
- Дайте определение конденсатора, электроемкости.
- Поясните природу проводников, приведите примеры веществ.
- В каких единицах измеряется электроемкость?
- Поясните природу диэлектриков. Какие вещества к ним относятся?
- Какие существуют типы конденсаторов по форме пластин?
- По типу диэлектрика?
- От каких параметров зависит электроемкость плоского, цилиндрического, сферического конденсатора?
- Поясните, что происходит с электроемкостью при включении конденсаторов в батарею последовательно?
- Поясните, что происходит с электроемкостью при включении конденсаторов в батарею параллельно?
Оформить отчет по выполненной работе
Отчет должен содержать:
- Название и цель лабораторной работы, номера заданий по порядку.
- Схемы электрические принципиальные для каждого действия.
- Расчет параметров электроемкости батареи конденсаторов.
- Вывод о проделанной работе.