"Конденсаторлар" тақырыбы бойынша жаңа материалды компьютерлік модельді қолдана отырып түсіндіру. Сабақтың мақсаты
II. «Диэлектрик» моделін қарастырамыз
жүктеу/скачать 0,9 Mb.
|
6 лабка Диана
null (1)
| II. «Диэлектрик» моделін қарастырамыз. Бұл модель жазық конденсатор, қуат көзі, вольтметр, кернеу өлшеуіш, сондай-ақ диэлектриктен (6-сурет) тұрады. Оқушылар осы модельмен жұмыс істегенде "Кіріспе" моделіне орнатылған параметрлерден басқа тағы екі параметрді орнатады.
Бір параметр конденсатордан диэлектриктің ығысуын орнатады, яғни диэлектрик конденсатордан шығатын қашықтық. , максималды ығысуы, диэлектриктің өлшемі конденсатордың астарына сәйкес келеді. Конденсатордың оралуы квадрат болғандықтан, .. параметрі 0-ден -қа дейін 1мм қадаммен өзгеруі мүмкін. Екінші параметр диэлектриктің диэлектрлік өтімділігін орнатады. шамасы 0,1 қадаммен 1-5 интервал аралығында өзгереді. "Кіріспе" моделінде көрсетілген шамалар (сыйымдылық, заряд, энергия) мәндерінен басқа «Диэлектрик» моделі диэлектрик болмаған кездегі өріс кернеулігін және диэлектрик болған кездегі өріс кернеулігін (конденсатор өрісінің жиынтық кернеулігін) көрсете алады. Оқушылар орындайтын тапсырмаларды жеке парақтарда немесе карточкаларда көрсете алады. "Диэлектрик" моделінде әр түрлі параметрлермен орындалатын тапсырмаларға тоқталайық: 1. Конденсатор моделі көмегімен , , және шамаларын таңдап аламыз. Диэлектрик пластинаның бүйір бойымен ығысқан кезде. параллель қосылған екі конденсатор.Бірінші конденсатор астарларының арасында диэлектрик жоқ. Екінші конденсатор астарларының арасында диэлектрик бар. Бірінші конденсатордың электрсыйымдылығын келесі формула бойынша анықтауға . Екінші конденсатордың сыйымдылығын төмендегі формуламен анықталады . Конденсатор астарлары арасындағы көлемнің бір бөлігін алатын диэлектрикті конденсатордың сыйымдылығын мына формула бойынша есептеңіз . (12) Диэлектрикті конденсатор сыйымдылығының есептелген мәнін моделде ұсынылған электрсыйымдылығының мәнімен салыстырыңыз. 2. , , және параметрлері берілеген конденсатор астарына кернеуін беріңіз. Модель көмегімен конденсатордың зарядын, энергиясын, сондай-ақ конденсатордың астарлары арасындағы өріс кернеулігінің мәні мен бағытын орнатыңыз. зарядты, конденсатор энергисын және өріс кернеулігін төмендегі формулалар көмегімен анықтаңыз , (13) , (14) , (15) и . Формулаларды өрнектеу кезінде диэлектриктің осындай орналасуы бар конденсатор (6-сурет) параллель қосылған екі конденсатор жүйесін білдіреді. шамасы конденсатор астарлары арасында диэлектрик жоқ кезіндегі өрістің кернеулігі. шамасы конденсатор астарлары арасында диэлектрик бар кездегі өріс кернеулігі 6-сурет.CapacitorLab интерактивті симуляциясы, «Диэлектрик» моделі. Конденсатор астарлары арасындағы өріс кернеулігі бағытын көрсетіңіз. Алынған зарядының, конденсатор энергиясының, өріс кернеулігінің мәнімен бағытын модель ұсынған мәндермен салыстырыңыз. 3. конденсатор сыйымдылығының пластина ауданына тәуелділік графигін тұрғызыңыз (конденсатор астарларының арақашықтығы – өзгертпей және жылжыған кезде). Графикті пайдаланып, электрлік тұрақтының мәнін табыңыз. 4. конденсатор сыйымдылығының , шамасына, конденсатор астарларының арасындағы кері қашықтығына тәуелділік графигін орнатыңыз( пластиналардың ауданы тұрақты және жылжыған кезде). Графикті пайдаланып, электрлік тұрақты мәнін табыңыз 5. зарядтың конденсатор астарларына берілетін кернеуге тәуелділік графигін құрыңыз ( конденсатор сыйымдылығы және ығысу өзгермеген жағдайда). Графикті пайдаланып, конденсатордың электрсыйымдылығы мәнін (12) формуламен және мдель ұсынған мәнмен салыстырыңыз. 6. конденсатор энергиясының оған берілетін кернеуге тәуелділік графигін құрыңыз ( конденсатор сыйымдылығы тұрақты). Графикті пайдаланып, конденсатор астарларындағы зарядтың мәнін табыңыз және оны (13) формуламен, модель ұсынған мәнмен салыстырыңыз. 7. Конденсатор энергиясының оған берілетін , кернеу квадратына тәуелділігік графигін тұрғызыңыз (Cконденсатордың сыйымдылығы және ығысу тұрақты). Графикті пайдалана отырып, конденсатордың электрсыйымдылығының мәнін табыңыз және оны (12) формуламен анықталған және модель ұсынған мәнмен салыстырыңыз. жүктеу/скачать 0,9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|