Kapazität

1. Aufladen eines Kondensators

1. Erhalten Sie einen kommerziellen Kondensator mit der Kapazität C = 470 µF (oder einen ähnlichen Wert), eine programmierbare Spannungsquelle und einen Amp-Meter (oder Multimeter, die aktuellen messen können).
2. Mit der Spannungsquelle auf 0 V, schließen Sie die Klemme "+" die Spannungsquelle ein Anschluss des Kondensators mit dem Amp-Meter dazwischen, und "−" Terminal von der Spannungsquelle zum anderen Terminal, wie in Abbildung 1zu verbinden. Die Verbindung mit Kabel hergestellt werden kann, mit Klemmen oder Banane Stecker in Häfen über Kondensator und Instrumente erhalten.
3. Wechseln Sie die Spannungsquelle von 0 V bis 1 V (in ca. 1 s), und beobachten Sie die Transient aktuelle Lektüre auf dem Amp-Meter. Machen Sie dasselbe für 2 V, 5 V und 10 V (für jedes Ziel Spannung; Dies bedeutet Anhieb wieder auf 0 V, dann wechseln Sie auf die Ziel-Spannung bei etwa 1 s). Beachten Sie, dass der transiente Strom für eine größere Ziel Spannung größer ist erwartungsgemäß von Gleichung 2.
4. Programm der Spannungsquelle eine Spannungsrampe von 0 V bis 10 V 5 s und Aufzeichnung der "Steady State" Lesung der Amp-Meter in der Mitte der Rampe zu generieren. Wiederholung für eine Rampe 10 s, 20 s und 30 S. Handlung der beobachteten Strom im Vergleich zu der Spannung Rampe Rate (in V/s).

(2) tuning die Kapazität

1. Schalten Sie die Spannungsquelle und ersetzen Sie es mit einem 300-V-Batterie und ersetzt das Amp-Messgerät durch eine 1 MΩ-Widerstand (Widerstand dient zum zusätzlichen Schutz um den Strom im Stromkreis zu begrenzen); auch ersetzen Sie den kommerziellen Kondensator durch einen parallelen Platten-Kondensator mit einer verstellbaren Trennung zwischen den Platten.
2. Erhalten Sie einen hochohmigen Voltmeter (oder "Elektrometer") und verbinden Sie es um die Spannungsdifferenz V zwischen den beiden Platten messen (die hohe Impedanz behindert die Entladung des Kondensators während des Versuchs, wenn das Elektrometer verbunden ist). Siehe Abbildung 5.
3. Anschließen Sie 300 V Akku mit parallelen Platten Kondensator, warten Sie, bis das Elektrometer die Steady-State von 300 V erreicht (jetzt der Kondensator durch die 300 V Quelle aufgeladen ist), und trennen Sie dann schnell die Spannungsquelle von den Platten. Siehe Abbildung 6. Das Elektrometer sollte noch 300 V lesen.
4. Jetzt erhöhen Sie die Abstand d zwischen den Platten, größere Werte wie 15 mm, 10 mm und 5 mm zu und beobachten Sie und notieren Sie die entsprechende Spannung Lesung am Elektrometer (V); Grundstück V gegen d.
5. D zurück zu erhöhen ~ 20 mm, Kunststoff Platte zwischen den beiden Platten einsetzen und beobachten, was passiert mit V von der Elektrometer gelesen. Die Reduktion von V zwischen die Platten (mit Ladung Q in diesem Fall fixiert) Ergebnisse aus den größeren Dielektrizitätskonstante ε des Kunststoffs (im Vergleich zu Luft) als Medium des Kondensators (siehe Gleichungen 1 und 3).

(3) Parallel und Serie Kapazitäten

1. Erhalten Sie einen Kapazität Meter ("LCR-Meter" oder ein Multimeter mit einer Kapazität Messmodus); erhalten Sie ein Steckbrett um die elektrischen Anschlüsse in diesem Teil des Experiments zu erleichtern.
2. Erhalten Sie zwei kommerzielle "keramische"-Kondensatoren mit einer Kapazität von 1 µF, und verwenden Sie die Kapazität Messgerät, um ihre Kapazität, wie in Abbildung 2zu überprüfen.
3. Verbinden Sie die zwei Kondensatoren parallel, und verwenden Sie die Kapazität-Messgerät zur Messung der gesamten Kapazität (zwischen den Punkten A und B, siehe Abbildung 3).
4. Verbinden Sie die zwei Kondensatoren in Serie, und verwenden Sie die Kapazität-Messgerät zur Messung der gesamten Kapazität (zwischen den Punkten A und B, siehe Abbildung 4).

Abbildung 3: Diagramm mit zwei Kondensatoren parallel geschaltet.

Abbildung 4: Abbildung zeigt zwei Kondensatoren in Reihe geschaltet.

Abbildung 5: Diagramm auftauchend das Aufladen eines Kondensators mit einer Spannungsquelle, während des Lesens der Spannungs mit einem Elektrometer.

Abbildung 6: nach dem schnell trennen die Spannungsquelle in Abbildung 5, die Spannung und Ladung auf dem Kondensator bleiben sollte.