Метод определения ёмкости конденсатора в данной работе основан на том, что сопротивление конденсатора переменному току определённой частоты 
зависит от его ёмкости и определяется выражением:
. (7)
Поэтому два плеча обычной мостовой схемы (рис. 2.) можно заменить двумя конденсаторами, ёмкость одного из которых задается 
, а ёмкость другого требуется определить 
. По аналогии с выражением (6) получаем уравнение
. (8)
О ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
Относительная ошибка 
, с которой могут измеряться сопротивления на равновесном мосте Уитстона, как это следует из уравнения (6), определяется выражением:
. (9)
Здесь 
- ошибка в определении положения движка-контакта относительно шкалы реохорда.
Из уравнения (9) следует, что при стремлении, например, 
величина 
стремится к нулю и, следовательно, 
. Таким образом, измерения, производимые на концах реохорда, связаны с большой погрешностью.
Покажем, что наилучшая точность измерений имеет место при
. (10)
Для этого перепишем уравнение (9) в таком виде
,
или
. (11)
Относительная ошибка минимальна, когда знаменатель второго слагаемого в выражении (11) будет максимальным. Сейчас достаточно найти условие максимума для функции 
и получить условие (10).
Естественно, всё сказанное о точности измерения сопротивлений, можно распространить и на точность определения ёмкости конденсаторов.
(12)
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Техника безопасности
ЗАДАНИЕ 1: Измерить сопротивления на мосте Уитстона
1. Ознакомиться с рабочей схемой моста, изображенной на рисунке 3.
Здесь 
, 
, 
и 
- клеммы двойного ключа 
, которым можно замыкать и размыкать не только цепь источника тока 
, но и цепь включенного в мост гальванометра. При нажиме сначала замыкаются контакты и , а потом - и . При выключении размыкание контактов происходит в обратном порядке. Таким образом, цепь гальванометра замкнута только при установившемся режиме работы схемы и разомкнута в момент включения или выключения источника , когда могут генерироваться значительные экстратоки.
2. Собрать схему, получив от преподавателя указания относительно сопротивлений 
, которые нужно измерить, включить одно из них в плечо 
моста.
3. Пригласить лаборанта или преподавателя для проверки собранной цепи.
4. Установить в плече 
сопротивление 
порядка нескольких сотен
Ом. Движок 
поставить на середину реохорда.
5. Постепенно изменяя величину сопротивления , добиться минимального отклонения стрелки гальванометра при неподвижном движке реохорда
6. Плавно передвигая движок реохорда добиться нулевого положения стрелки гальванометра (равновесное состояние моста Уитсона).
7. Занести в таблицу значения , 
и , при которых было достигнуто равновесие моста.
Таблица
| Nº п/п | ,
Ом
| ,
мм
| ,
мм
| ,
Ом
|  ,
Ом
|
| 1. 2. . . . 10. |
8. Определить следующее неизвестное сопротивление.
9. Используя соотношение (9) оценить погрешность измерений.
ЗАДАНИЕ 2: Определение ёмкости конденсаторов при помощи мостовой схемы
1. Ознакомиться с рабочей схемой моста, изображенного на рисунке 4.
Здесь в качестве источника переменного напряжения используется звуковой генератор 
, вырабатывающий электрические колебания, частоты которых лежат в звуковом диапазоне. Индикатором нуля в данной схеме являются головные телефоны 
.
2. Получить от преподавателя указания относительно конденсаторов,
ёмкости которых нужно измерить, и собрать электрическую схему (рис. 4).
3. Включить питание звукового генератора и, изменяя частоту вырабатываемых колебаний, добиться хорошей слышимости в головных телефонах.
4. 
Подобрать такую ёмкость 
магазина эталонных ёмкостей, которая
обеспечивает минимальный звук в телефонах. Затем, плавно перемещая
движок реохорда, добиться полного отсутствия звука. Это состояние схемы
и будет являться равновесным. Записать значения , , и по формуле (8) найти емкость первого конденсатора 
.
5. Повторить действия, описанные в пунктах 3 и 4, найти , , , соответствующие определению ёмкости второго конденсатора 
.
6. Соединить конденсаторы и последовательно, и повторить действия 3 и 4. Найти ёмкость батареи конденсаторов.
7. Соединить конденсаторы и параллельно и найти ёмкость такой батареи.
8. Полученные результаты сверяются с общеизвестными формулами
соединения конденсаторов.
; (13)
, (14)
где , , 
, 
- ёмкости отдельных конденсаторов; 
и 
- ёмкость при их параллельном и последовательном соединении соответственно.
9. Результаты измерения оформить в виде таблицы (самостоятельно разработайте её форму). Оцените погрешность измерений.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Записать закон Ома для неоднородного участка цепи и пояснить
понятие ЭДС, разности потенциалов и падения напряжения.
2. Получить и сформулировать правила Кирхгофа.
3. Получить расчетную формулу (6).
4. Показать, что наилучшая точность измерений на мосте Уитстона
достигается при условии (10).
5. Дать определение электроёмкости. Назвать единицы измерения
электроёмкости.
6. Что называется конденсатором? Какие типы конденсаторов Вы
знаете?
7. Получите формулы общей ёмкости конденсаторов при их последовательном и параллельном соединениях.