Планиране на експеримента
Получената експоненциална зависимост (фиг.1) на напрежението върху кондензатора не е удобна за работа. За да определим капацитета на кондензатора и съпротивлението на волтметъра е необходимо да направим някои преобразувания. Логаритмувайки (2) получаваме:
| (3) |
Виждаме, че полученото равенство представлява линейна зависимост (фиг.2) от времето
на величината
| (4) |

Фиг.2. Линеаризирана зависимост на напрежението върху кондензатор при
разреждане през съпротивление.
Като използваме връзката
между ъгловия коефициент
и наклона на правата
от една страна и зависимостите в правоъгълния триъгълник от друга, получаваме:
| (5) |

Фиг.3. Принципна схема на свързване на компонентите в опитната постановка.
Принципната схема на опитната постановка е показана на фиг. 3. Когато превключвателят е в положение "заряд" кондензаторът се зарежда до напрежението на източника
. След преместването му в положение "разряд", напрежението върху кондензатора започва да спада - разрежда се.
Ще извършим две серии от измервания. В първата серия кондензаторът се разрежда през вътрешното съпротивление
на волтметъра. Преместваме превключвателя в положение "заряд" и след това го поставяме в положение "разряд". Докато кондензаторът се разрежда, сваляме показанията
на волтметъра през равни интервали от време и ги нанасяме в таблица (виж Таблица 1).
Втората серия измерване повтаря първата като този път успоредно на волтметъра е включено съпротивлението
. Показанията на волтметъра
отново нанасяме в таблицата (виж Таблица 1).
Начертаваме двете линейни зависимости
и
и определяме съответните ъглови коефициенти (4), имайки предвид че съпротивлението в първата серия е вътрешното съпротивление на волтметъра
, а във втората - ефективното съпротивление
на успоредно свързаните резистор и волтметър:
| (6.а) | |
| (6.б) |
След като сме определили ъгловите коефициенти
и
можем да намерим търсените стойности на съпротивлението
на волтметъра и капацитета
на кондензатора. За целта от (6.а) и (6.б) изразяваме капацитета на кондензатора
След като приравним двете получени равенства можем да определим съпротивлението на уреда:
След заместване на получения израз за съпротивлението в първото от равенствата за капацитета намираме:
| (7) |
Горните разглеждания показват, че е удачно експерименталните резултати да се оформят в Таблица 1. В колони 2, 3 и 4 нанасяме резултатите от измерванията, а в колони 5 и 6 съответните пресмятания, по които ще построим линейната зависимост.
| No. | ||||||
| -1- | -2- | -3- | -4- | -5- | -6- | |
| 1 | ||||||
| 2 | ||||||
| 3 | ||||||
| 4 | ||||||
| 5 | ||||||
| 6 | ||||||
| 7 | ||||||
| 8 | ||||||
| 9 | ||||||
| 10 |