你知道如何求电容器的电容量吗?
使用1F电容量的电容器比较简单。所需时间10分钟。
实验内容
让学生观察经过一定时间的电容器充电和放电时的电流有何变化。并进行测定,来求出电容器的电容量。
所需材料
电池,电容器1个(电容量1F),电阻(60Ω),直流电流计(50mA),直流电压计(3V),开关。
注意事项
1.1F的电容器容量很大,使用普通的电压计可将所受到的影响限定在最小的范围,所以,这个实验是很简单的。但是,要尽可能在短时间内测量电压,这样才能获得最佳的结果。
2.开始充电前,要通过电压计确认电容器没有电(端子之间无电位差),将端子与端子之间连接起来1分钟左右进行放电(如图1所示)。
实验方法和要点
1.如图2制作回路。连接开关S和A,调查充电电流I和t之间的关系(将结果填入下述表格)。过5分钟后,立即切断S和A。
时间t(s) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | … | 260 | 270 | 280 | 290 | 300 |
电流I(mA) | … |
※要重新做实验时,需从注意事项2开始。
2.测量C的端子电压(充电电压)U(V)。
3.然后,如图3所示连接S和B,释放在C处所充的电,调查放电电流Iʹ和时间t之间的关系(将结果填入表2)。过5分钟后立即切断S和B。
4.测量放电后的C的端子电压Uʹ(V)
时间t(s) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | … | 260 | 270 | 280 | 290 | 300 |
电流I(mA) | … |
5.利用坐标纸将表1、表2的测定值制作成图表(图4)。
6.我们把电流I(A)流经的时间设为t(s),其间流经的电量为Q(C),则有Q=It的关系。在刚刚做得的曲线上,用纵轴(电流)、横轴(时间)围起来的部分的面积,就是充电或者放电的电量。求出这个面积,即可求得充电电量Q,放电电量Qʹ(表3)。
电量(C) | 电容量(F) | 电容量的平均值(F) | |
充电时 | Q= | C= | |
放电时 | Qʹ= | Cʹ= |
7.用下述公式求出电容器的电容量(记入表3)。
(1)充电时C=Q/U
(2)放电时Cʹ=Qʹ/(U-Uʹ)
延伸
电容器的电容量经常与表示的数值有不符之处。可根据下述公式,看看到底是哪一个有偏差。
电容量的误差(%)=\(\frac{测定值-表示值}{测定值}\)×100%
文件下载(已下载 1823 次)发布时间:2014/4/29 下午9:52:40 阅读次数:7370