范文一:电容器的充电和放电
电容器的充电和放电
江苏省丰县中学特级教师 戴儒京
实验目的:用传感器观察电容器的充电和放电。
实验器材:计算机、数据采集器,电压传感器,电流传感器,电源(8V),电容器(470500
实验1 用传感器观察电容器的充电和放电
1.电路图:
),开关(单刀双掷),导线等。
),电阻(1000,3.3k,
2.电学模块实物连接图
3.实验步骤
如图连接实验装置;
进入“TriE信息系统”,对电压传感器和电流传感器校零;
新建实验,新建活页夹,设置左图为I-t图象,右图为U-t图象;
选择“采集时间”为1min,“采集间隔”为100ms;
将开关板到左边,然后把开关板到右边,观察电容的充电和放电过程中电流和电压的变化;
点击“结束”。
4.图象
用传感器观察电容的充电和放电图象
左图:电流图象,充电时和放电时各产生脉冲电流,方向相反;
右图:电压图象,充电时电压升高,放电时电压降低。
难点是左图,要放大才能看到,最大电流只有0.007A.
实验2 电容器通过不同电阻放电:
1.电路图:
2.实验步骤
如图连接实验装置;
进入“TriE信息系统”,对电压传感器校零;
新建实验,用“公式编辑”新建物理量电流,编辑公式;
新建活页夹,设置图下象为I-t图象;
选择“采集时间”为10s,“采集间隔”为1.25ms,点击“开始”按钮;
将开关板到左边,充电后把开关板到右边,观察电容放电过程中电流的变化;
等放电结束,点击“添加标记”按钮,输入使用的电阻值R=1000Ω;
在图线管理器中选择“重叠显示”;
使用阻值分别为3300Ω和500Ω的电阻重复实验;
分析并讨论实验结果,比较电容器通过不同电阻放电时间的长短。
3.图象
电容器通过1000的电阻放电,用电压传感器测得电压,用公式求出电流,然后作出I-t图象,如上图。
上图中图线下的阴影的面积表示开始放电0.25s
内放电的电量,每个小格表示的放电电量为
,数一下图线下的阴影部分约6.5个小格,所以,开始放电0.25s内放电的电
量约为
。
整个I-t图线与t轴包围的面积表示全部放电的电量,即电容器充满电的电量,数一下整个I-t图线下的阴影部分约14个小格,所以,电容器的电量约为
。
验证:根据公式计算电容器的电量,将电容器的电容和电池的电压8.7V
代入得到
。与实验结果比较一致。
电容器通过不同电阻放电的I-t图象,从图象看出,放电电阻越大,放电时间越长。
实验3 用电流传感器做的电容器放电实验
1.电路图
2.实验步骤
如图连接实验装置,放电回路的电阻选为200Ω,以便有较大的电流;
进入“TriE信息系统”,对电流传感器校零;
新建实验,新建活页夹,设置图象为I-t图象;
选择“采集时间”为10s,“采集间隔”为2.5ms;
将开关板到左边,电容器充电后把开关板到右边,观察电容放电过程中电流变化;
点击“结束”。
3.图象:
电容器放电过程的I-t图象(用电流传感器直接测量电流)
上图中图线下的阴影的面积表示开始放电0.05s
放电的电量,每个小格表示的放电电量为
,数一下图线下的阴影的面积约8个小格,所以,开始放电0.05s内放电的电量约为。
整个I-t图线与t轴包围的面积表示全部放电的电量,即电容器充满电的电量,数一下整个I-t图线下的阴影部分约16个小格,所以,电容器的电量约为。
验证:根据公式计算电容器的电量,将电容器的电容和电池的电压8.7V
代入得到
。与实验结果一致。
2009-02-09 人教网
关闭
打印
推荐给朋友
大 中 小
【上一篇】静电感应演示实验的常见失败原因分析
【下一篇】电位器模型演示器
范文二:电容器的充电和放电
《电容器的充电和放电》说课稿
2011-4-25 15:26:18 文章来源:长兴县职业技术教育中心学校 作者:长兴县职业技术教育中心学校 陆晓
燕 (阅读次数:
18) ●本稿实施的说课获得2010年全国中等职业学校电类专业基础课程“创新杯”教师说课大赛一等奖·中国职业技术教育学会教学工作委员会主办(2010年12月公布)。
一、说教材
(一)教材的分析
本节内容是选自高教社出版的国规新教材《电工技术基础与技能》,第四章
第三节的内容。
电容器是电路的基本元件之一,它的用途非常广泛。如在电力系统中作为功率因数补偿元件;在电子电路中作为滤波、耦合、隔直通交元件等。这些功能是基于电容器具有充放电的特性。本节内容是学习交流电路、电子电路的预备知识。 因此,本节内容为后续课程学习起铺垫作用。
(二)学情分析
我的授课对象是中职一年级电子技术应用专业的新生,虽然他们的学习基础比普高学生低一点,但他们有着自己独特的个性、特点。如有很强的好奇心,喜欢装装拆拆等实践操作,喜欢通过实践操作来探究事物的本质,这给我们专业课的学习带来了柳暗花明的美好景象。通过半个多学期的专业学习,他们已较好地掌握了直流电路、电容器的基础知识;有一定的电路分析和计算能力;具备了利用万用表检测电阻、电容器等基本操作技能;能够搭接常见的基本电路,具有通过观察现象来分析结果的能力。已初步掌握了电工技术基础的学习方法。
二、说教学目标
1.知识目标
(1)了解电容器充放电现象,明确电容器充放电过程中电流、电压的变化规律。 (2)明确电容充放电速度与R、C之间的关系。
2.技能目标
(1)能够规范操作,正确搭接电路从而进一步提高电路接线速度、准确率和使用仪表能力。
(2)会观察电容器充放电现象、会分析原因、会找出充放电过程中电流、电压变化规律。 (3)初步培养学生运用电工技术知识和工程应用方法解决生产生活中相关实际电工问题的能力。
3.情感与态度
(1)让学生体会实践探究的乐趣,培养学生良好的协作精神。
(2)进一步提高实践操作中安全文明生产、节能环保、企业7S管理等职业意识,培养学生良好的工作方法、工作作风和职业道德。
4.教学难重点:
一是电容器充放电过程中电流、电压的变化规律;二是电容器充放电速度与哪些因素有关?
教学难点是:电容器充、放电的过程中电压和电流的变化规律。
三、说教学和学法
(一)说教法
现代教育心理学研究指出:学生的学习不仅是一个接受知识的过程 ,更是一个发现问题、分析问题、解决问题的过程,教师应注意培养学生的学习主动性与积极性。因此,学生的个性和特点决定了我们必须采用适合中职学生的教学方法。但是教无定法,贵在得法。在“做中教”教学理念的指导下,本堂课采用理实一体的教学,通过工作任务激发学生兴趣,综合运用情景教学、评价激励、生活类比等教学方法,充分体现“做中教”的教育理念。
(二)说学法
在以学生发展为本及“做中学”理念指导下,本课以小组合作的形式,在“小导师”指导下,通过搭接电路、观察现象、分析规律等实践探究过程,让学生体会“自己动手、丰衣足食”的快乐,在良好的探究氛围中充分发挥学生的潜能。
四、说教学过程
课前准备工作:
一是课前先对学生随机分组,确定组长,明确组员的工作任务。
二是延续我上课的传统,培养“小导生”,为顺利完成实践探究提供基础。 三是准备好实践操作所需的器材,由“小导生”实践操作并进行器材验证,以保证课堂教学的顺利开展。
教学过程共分为四个环节,具体展开如下:
第一环节:创设情景,导入新课(3分钟左右)
以做一块能研究电容器充放电规律的示教板来创设情景后,以一句“您愿意帮老师吗?”来导入新课。既起到在瞬间缩短师生距离,又能让学生倍感亲切。以学生的好奇心来推动求知欲,问题情景的创设不仅起到了回顾知识的作用还起到了推波助澜,引领新课的作用。
第二环节:实践探究,获取新知(30分钟左右)
本环节可以概括为“两次动手,三次抬头。”主要操作过程式为:
1.分发任务书,分析电路。
2.明确任务要求,强调规范操作。
3.搭接电路,观察、记录现象 。
(一)“第一次动手,第一次抬头”
完成任务一:搭接电路观察现象,找出电容器充放电过程中电压、电流的变化规律。(20分钟左右)
此过程先是由教师在学生实践操作前,将本次操作的相关任务以下任务单的形式发到各小组。
二是由各小组按照任务书的要求和步骤展开实践和探索,通过观察小灯的亮暗变化、万用表电流挡指针的读数变化,测量电容器充电前后两端的电压变化。并将结果记录在任务书上的表格内。
最后由老师设疑提问:“你知道了吗?”知道电容器的充放电现象和规律了吗?使学生第一次抬头,在讨论总结中知道电容器的充放电特性,及充放电过程中电压、电流的变化规律。
(二) “第二次动手,第二次抬头”
完成任务二:通过改变R、C的参数,观察结果,得结论(10分钟左右) 此过程首先让学生通过改变电路中两个变量R、C值的大小,来观察充放电时LED灯亮的时间长短,让学生分析充放电快慢的规律。
二是学生总结规律,教师总结电容器充放电速度与哪两个因素有关,并阐述充放电时间。
三是 学生第二次抬头——教师的问题“你发现了吗?”
这主要让学生找出充、放电速度与哪些因素有关,有怎样的关系?
“两次动手,两次抬头”这个环节中,为了能让学生有条不紊且安全有效地来进行实践探究活动。我主要采用了任务驱动法来组织教学,把本次课中需要学生做的哪些探究活动,都以任务书的形式分到每个小组。学生则采用小组合作来完成这些探究活动,是组内同学合作,培养团队意识和协作交流能力。在整个操作过程中,有“小导生”来帮助解决学生在实践操作中可能出现的问题及操作的规范性和准确性,从而提高实践操作的准确率和成功率。
同时为了使抽象的难点能更加形象化,我又主要采用了生活类比法,如:储蓄罐、水杯装水倒水现象来说明充放电过程中的电压、电流的变化规律,使学生实现知识的触类旁通。
(三)“第三次抬头”
是在完成教学重点,也就是本次的难点突破后教师的再次提问“你还想知道吗?”知道充放电特性在生活中有哪些应用吗?使学生第三次抬头,实现知识的延伸和扩展。
“两次动手、三次抬头”再加上“小导生”的指导将预期的教学目标落到了实处,又和实际生活联系在一起,真正实现了“做中学”和“做中教”的教学理念。
第三环节:总结评价,赏识激励(7分钟左右)
通过每组学生代表口头总结自己的收获与体会,然后再由每位学生根据自己的表现完成综合性评价表的自评部分,最后由本组组长完成对本小组成员的评价,完成组长评价部分,并将这份综合性评价表上交给老师。
这样通过自评、他评的方式,再加以教师适时的评价与表扬,让学生能客观全面的了解自己,体验成功,看到不足,明确方向,使他们能在竞争、比较中增强信心,增加斗志,在合作交流中相互欣赏,见贤思齐。
最后教师根据组长评价与自已评价相互结合的结果再加以过程学分的奖励,从而起到激励的作用。
第四环节:作业布置,鼓励创新(5分钟左右)
课堂上的结束不是真正的结束,所以我又布置了以下两个作业:
1.电容器的充放电现象在生活、生产实际中还有哪些些作用?
2.能不能用电容器充放电现象制作一个延时开关?试着画出电路原理图并简述其工作过程。
这样的目的主要是在学生了解电容器充放电现象,明确电容器充放电过程中电流、电压的变化规律和明确电容充放电速度与R、C之间的关系以后,让学生进一步明确这些知识在实际工作中能够解决什么的问题,并能够有所创新。
临近结束时要求同学们按照7S的要求,整理器材、教室,培养学生良好的职业意识和职业道德。
教学是门艺术,所以一堂课下来,我又设计了如下板书(略)。
五、说教学反思
1.可取之处
一是采用“任务驱动”来组织教学,通过“两次动手,三次抬头” ,充分调动了学生的学习积极性,激发学生的潜在学习兴趣,有效地突破了教学重点和难点。
二是通过学生实践探究,自我分析、总结、归纳找出了规律,形成了新知。体现了“做中学,做中教”的教学理念。
三是在整个实践探究过程中,充分发挥了“小导生”的作用,有效地解决了学生实践操作中可能出现的问题,学生任务明确,操作规范,严格按照7S管理要求开展实践操作。从而出色地完成了教学任务,达到了预期的教学目标。
2.不足之处
通过课堂教学实践,我深深地体会到:职业教育主要目的是培养学生的职业能力——习得知识、提高技能、培养态度;让学生获得一技之长,毕业后能够“体面地”就业。
由此,使我意识到我在教学中如果能够给每位同学一块电路板,让每位学生都能亲自动手搭接电路、观察现象;再通过“小导师”的指导,这样一来,每位学生都有操作机会,每位学生的体会将会更深刻、每位学生所获得的知识将会更加牢固、每位学生的操作技能会得到大大的提高。
对于上面的不足之处,我在课后及时做了弥补,要求每位学生都亲自去操作一次,观察现象,分析规律,是否与课堂上的规律一样?实践证明,这样的措施是十分有效的。
3.努力方向
作为一名专业教师不仅要做学生眼中的“专家”,还要做个学生眼中的“杂家。”让每一堂课都能更加生动、更加富有激励性。要让课堂教学与企业实际生产相结合,让学生在学校就承提“学生和工人”的双重角色,让学生在课堂上既能学到知识,又能感受企业氛围、培养职业意识。
范文三:一、电容器的作用
一、电容器的作用
电容器是一种储存电能的元件,在电路中做隔直流、旁路、耦合等作用,它由两个彼此互相绝缘但又靠近的导体,如金属板或金属箔所组成,这两个导体又叫做电容器的两个极,中间的绝缘物质叫电介质。
二、 电容器的分类
1、 按电容量分类 ·云母电容器
·固定式 薄膜电容器 ·漆膜电容器 ·可变式 可变
·半可变(包括微调电容器)
2、 按用途分类
A、直流电容器:用于直流电压下工作,如有极性的电解电容,大多数固定电容; B、交流电容器:用于给定频率范围内的电路; C、脉冲电容器:用于脉冲工作条件下间歇充放电。
3、 按电容器的介质不同分类 1)固体有机介质电容器
用有机薄膜为介质材料制成的电容器,这种电容器多是卷绕式结构,其电极有金属箔电极和金属化电极两种,有机介质电容器按所用有机材料又可分非极性和极性有机介质电容器,非极性有机介质电容器有:聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯等,有极性有机介质电容器有:纸介、涤纶、聚碳酸脂等。
2)固体无机介质电容器
用固体无机介质制成的电容器,如云母电容器、陶瓷电容器、玻璃釉电容器等。
3) 电解电容
以金属氧化膜为介质制成的器,它以各种金属箔带为正极,在金属箔带上形成一层氧化膜做介质,介质与正极是不可分离的整体,负极是非固体电解质或固体电解质,电解质是电解电容器中最重要的材料之一,它起到电解电容器阴极的功能,它能赋予电容器在工作过程中的"自愈"能力,电解电容器在工作和储存过程中,阳极氧化膜由于某些原因局部受到损坏,使电容器的漏电流增大,此时在外加电压的作用下,非固体电解质放出氧,在氧化膜破坏处重新形成氧化膜,起到自行修补作用,而使电解电容器恢复其正常工作能力;电解电容器按其极性分有极性、无极性和交流电解电容器,按正极的金属材料和形状可分铝、钽、铌、钛、钽-铌合金型,以及箔式、烧结式和丝式等;电解电容器在电路中主要起滤波、旁路、耦合、隔直流、贮能等作用。
4) 气体介质电容器
用气体或真空作介质制成的电容器,如空气可变电容器、空气电容器和真空电容器。
4、 按电容器在电路中所起的功能分类 1) 调谐电容器
用于与频率有关或对系统进行调谐的电容器,用作调谐的电容器要求损耗小、稳定性高。 2) 隔直流电容器--用于阻止直流而让交流部分通过的电容器。
3) 旁路(去耦)电容器--为交流电路中某些与之并联的元件提供低阻抗通路,要求低损耗角、低电感。 4) 滤波电容器--与电感或电阻组合,有选择地传输不同的频率,要求低损耗角、高稳定性。
5) 计时电容器--与电阻配合使用,可确定电路的时间常数,要求有高的绝缘电阻、低吸收系数和长期稳定性。 6) 去耦电容器--用于电路的级间连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路去。
7) 储能电容器--利用一较小功率的电源对它长时间充电,然后电容器在很短的时间内放电,可得到很大的脉冲功率。
三、 电容器型号及命名
主称(用字母表示:C--电容器)、
分类(一般用数字表
材料(用字母表示)、 序号(用数字表示)
示,个别用字母表示)、
各部分所用字母或数字的意义
注:以上规定对可变电容器和真空电容器不适用,对微调电容器仅适用于瓷介微调电容器。(某些用X表示小型,M表示密封)
示例:CCW1型圆片形微调瓷介电容器
C
主称(电容器)
C
材料(高频瓷)
W
分类(微调)
1 序号
四、 电容器的基本单位为"F"--法拉
mF=10-3F mF -毫法 ?F=10-6F ?F-微法
nF=10F Nf-毫微法(纳法) Pf=10-12F Pf-微微法(皮法)
-9
五、 电容器的主要特性参数
A、 标称电容量和允许偏差
固定式电容器标称电容量和允许偏差
(纸介电容器、金属化纸介电容器、纸膜复合介质电容器及低频有机薄膜介质电容器)
(高频无极性有机薄膜介质电容器和瓷介电容器、玻璃釉电容器、云母电容器等无机介质电容器)
(钽、铌、钛、铝等电解电容器)
允许偏差:电容器的实际电容量和标称容量之间的最大偏差范围称为电容量允许偏差。
B、 电容量的测量方法
1) 应在规定频率下测量,其频率误差为±20%;
2) 测量时施加在电容器两端的交流电压有效值应不大于额定电压的3%;
3) 测量仪器的精度应保证测量误差不超过标称容量允许偏差的1/3或标称容量的±2%,取其中较小者; 4) 测量时,连接电容器与测量仪器的导线应尽可能短,接触良好,有外电极标志的电容器,外电极引出端应接仪表地端;
5) 测量电容量所用的频率
C、 电容的额定工作电压
电容器的额定工作电压称为耐压,指在规定的工作温度范围内电容器能够长时间可靠地工作的最大直流电压(或最大交流电压的有效值)
固定电容器额定工作电压系列(单位:伏)
注:电容器的额定工作电压的大小,除与电容器的结构有关外主要取决于它的介质特性和介质厚度。
电容器的击穿是电容器在工作过程中,由于电介质或绝缘体被破坏而导致短路的现象。
电介质的击穿分:1)电击穿:加在电介质上的电压使电介质微观结构遭到破坏致出现很大的传导电流而使两极短路。
2)热击穿:电介质在长期工作时产生热量大于散出的热量,使介质热崩溃,发生在高频、高压下。
3)老化击穿:电介质在电场长期作用以及外界因素的促使下,电介质老化,电性能明显下降的现象。
D、 试验电压
在验收时,为了验证此批产品的好坏,对电容器施加电压,施加电压应当是既不会对大批产品造成损害,又能剔除那些因原材料和工艺上有明显缺陷而使绝缘强度显著降低的电容器,这个电压叫试验电压。
试验电压在击穿电压和额定工作电压之间。
E、 绝缘电阻
是加在电容器施加直流电压与通过电容器的漏电流比值。(用兆欧表示)
F、 漏电流
对电容器施加直流电压,充电电流随时间增加而降到某一恒定的数值,这个电流称为电容器的漏电流。
G、 电容器的表示方法
1) 直标法:这种标法是将标称容量及偏差直接标在电容体上。
2) 文字符号法:采用这种方法时,容量的整数部分写在容量单位标志符号的前面,容量的小数部分写在容量单位标志符号的后面,例:0.33pF写成p33;2.2pF写成2p2。
3) 色标法:电容器的色标法原则上与电阻器色标法相同,标志的颜色符号与电阻器采用的相同。 4) 数码表示法:电容器的数码表示法与电阻器相同。
H、 电容器的符号为:c
范文四:常用的电容器有哪些
常用的电容器有哪些
常用的电容器有哪些
2011年07月01日
铝电解电容器
用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成,薄的化氧化膜作介质的电容器.因为氧化膜有单向导电性质,所以电解电容器具有极性.。
容量大,能耐受大的脉动电流。
容量误差大,泄漏电流大;普通的不适于在高频和低温下应用,不宜使用在25kHz以上频率。
低频旁路、信号耦合、电源滤波。
钽电解电容器
用烧结的钽块作正极,电解质使用固体二氧化锰。
温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器,特别是漏电流极小,贮存性良好,寿命长,容 量误差小,而且体积小,单位体积下能得到最大的电容电压乘积。
对脉动电流的耐受能力差,若损坏易呈短路状态。
超小型高可靠机件中。
薄膜 电容器
结构与纸质电容器相似,但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质。
频率特性好,介电损耗小。
不能做成大的容量,耐热能力差。
滤波器、积分、振荡、定时电路。
瓷介电容器
穿心式或支柱式结构瓷介,它的一个电极就是安装螺丝。引线 电容器
电感极小,
频率特性好,介电损耗小,有温度补偿作用。
不能做成大的容量,受振动会引起容量变化。
特别适于高频旁路。
独石电容器(多层陶瓷电容器)
在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料,叠合后一次绕结成一块不可分割的整体,外面再用树脂包封而成
小体积、大容量、高可靠和耐高温的新型电容器,高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能,体积极小,Q值高
容量误差较大
噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路
纸介电容器
一般是用两条铝箔作为电极,中间以厚度为0.008,0.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成。
制造工艺简单,价格便宜,能得到较大的电容量 一般在低频电路内,通常不能在高于3,4MHz的频率上运用。油浸电容器的耐压比普通纸质电容器高,稳定性也好,适用于高压电路
微调电容器(半可变电容器)
电容量可在某一小范围内调整,并可在调整后固定于某个电容值。
瓷介微调电容器的Q值高,体积也小,通常可分为圆管式及圆片式两种。
云母和聚苯乙烯介质的通常都采用弹簧式东,结构简单,但稳定性较差。
线绕瓷介微调电容器是拆铜丝〈外电极〉来变动电容量的,故容量只能变小,不适合在需反复调试的场合使用
陶瓷电容器
用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。
具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器。
低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。这种电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿。
高频瓷介电容器适用于高频电路
云母电容器
就结构而言,可分为箔片式及被银式。被银式电极为直接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成,由于消除了空气间隙,温度系数大为下降,电容稳定性也比箔片式高。
频率特性好,Q值高,温度系数小
不能做成大的容量
广泛应用在高频电器中,并可用作标准电容器
玻璃釉电容器
由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成,介质再以银层电极经烧结而成"独石"结构
性能可与云母媲美,能耐受各种气候环境,一般可在200?或电容器
更高温度下工作,额定工作电压可达500V,损耗tgδ0.0005,0.008 电容器:电子 设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等的电子元件称为电容器。电容器包括固定电容器和可变电容器两大类,其中固定电容器又可根据所使用的介质材料分为云母电容器、陶瓷电
、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等;可变电容器也可以容器
、空气或陶瓷结构。 是玻璃介质
电容器的损耗与漏电和使用环境的温度有极大的关系~~~
固定电容器
固定电容器的检测方法
A.检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小,用万用表进行测量,只能定性的检查其是否有漏电,内部短路或击穿现象。测量时,可选用万用表R×10k挡,用两表笔分别任意接电容的两个引脚,阻值应为无穷大。若测出阻值(指针向右摆动)为零,则说明电容漏电损坏或内部击穿。
B.检测10PF,001μF固定电容器是否有充电现象,进而判断其好坏。万用表选用R×1k挡。两只三极管的β值均为100以上,且穿透电流要小。可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。由于复合三极管的放大作用,把被测的充放电过程予电容以放大,使万用表指针摆幅度加大,从而便于观察。
应注意的是:在测试操作时,特别是在测较小容量的电容时,要反复调换被测电容引脚接触A、B两点,才能明显地看到万用表指针的摆动。C对于001
μF以上的固定电容,可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电,并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。
关键词商机:自动注油器 西安自动化 气体流量计
以上信息由自动化网整理推荐,仅供参考~转载请注明来源~点击查看更多新闻
范文五:电容器的充放电放电电容帮助充电的电容器充电电容充放电电容器充电
电容器的充放电
Capacitor charging and discharging 1
钱选体
(南通市启秀中学高中物理组 江苏 南通 226001) 电容器是一种重要的电学元件,是一个储存电荷既为储能元件,它不是一个耗能元件,可以说没有电容器就没有现在的信息社会和现代化的生活;要掌握电容器的特性我认为做好电容器的充放电实验非常重要,可以帮助学生理解掌握电容器特性在电路中的作用起到事半功倍的作用。 人教版3-1书本给出的电容器的充放电示意图 如右图?,S掷至1为充电,掷至2为放电,表面 上是可以进行充放电的实验了,但实际上是看不到
实验现象的,由于电路中无电阻R,充放电时间很 ? 短很短,根本看不到充放电的过程,几乎看不到安培表的变化过程。
若用右图?进行演示,C,470μF,R,10kΩ, A表用100μA或500μA的示教万用G表,?V用 ?
2.5V的示教万用表,RC,5s,整个充放电时间为 15s~25s,便于观察和讲解,?A的指针放在正中,
可以左右偏,E用一节干电池,可以很好的演示 ?
充放电实验,S掷至1为充电过程,同时可以看到?A表读数由最大逐渐减小,?V表读数由小逐渐增大,可知充电的电流方向及电容器上、下极板所带的电量;S掷至2时为放电过程,此时可以看到?A表和?V表的读数同时减小直至为零,同时可以看到放电电流方向与充电电流方向相反,有足够的时间进行讲解说明,可以说明充好电的电容器储存能量即电场能。
图?存在两个缺点,充电结束时?A始终不为零,因为?V不是理想表,不能很好说明充电结束时电路中电流为零,一种方法是将?V表断开再做充电实验,此时
1
基金项目: 江苏省教育科学“十二五”规划普教立项NO:387《新课程高中物理实验的改进与创新》 成员:钱选体
充电结束时?A表读数为零;还有一种方法是改变?A的接线位置,由外接改为内接,还有一个缺点为S断开1又没有与2连接时,理论上C两端的电压应不变,即充好电的电容器的电量不变,由于?V表不是理
想表,它要放电,所以在?V表支路上接一个电键,断开1时及时断开?V支路中的电键。
用右图?进行演示,E、R、C、?A、?V的值及选择与图?相同,S1为单刀双掷开关,S2为单刀单掷开关,观察效果很好,有 足够的时间进行充分的讲解;当S1掷至1,S2接 通为充电,可以同时看到?A和?V的读数变化过程, 终态?A 为零?V约为E,据?A表的指针偏转方向 可知充电的方向;当S1断开前先断开S2,可以提 ? 出问题说明充好电的电容器存在什么呢,然后先接S2再快速使S1掷至2,观察此时?V的最大值几乎不变,然后?A、?V表同时减小直至为零;说明充好电的电容器两端电压U不变,即电量Q不变,充好电的电容器储有能量即电场能,通过?A表的指针偏转方向可知放电的电流方向与充电的电流方向相反。
通过图?进行充放电实验后可以说明下面几个问题,第一根据充电时?A的读数由最大减至零,说明电容器C在直流电路中接通的瞬时相当于短路,正常工作时相当于断路;第二可以通过改变R和C的值,可以观察到充放电时间的长短,说明R与C的乘积是时间,RC电路有延时效应,从而可以使电路延时接通或延时断开达到需要的自动控制;第三可以通过充放电知道电容器的串、并联的特点,若并联电容器后,充放电时间增大,RC乘积增大,说明并联后电容器的电容量增大,若串联电容器后,充放电时间减小,RC乘积减小,说明串联后的电容器的电容量减少,从而使学生很容易接受电容器的串并联的电容量的变化;第四个很容易解决图?的问题,可以先按图?进行一个演示实验,R1、R2、R3为电阻
第2/4页 ? ? ?
箱都调为5000Ω,?A1、?A2、?A3为示教万用表的G表,当S闭合可以看到三个?A表的读数变化与图?中的A、B、C三灯的亮度变化是一样的,利用C接通时短路,正常时断路,A先亮后渐暗与B同样亮,B、C先同样亮后C渐暗且不亮,B渐亮,还可以很容易回答图?中S接通时A、B灯谁先亮,亮度变化情况如何,据接通时瞬间C短路,则A灯先亮,据C正常工作时断路及充电需要时间,所以B灯后亮,A灯由亮变暗,B由暗变亮。
用图?的放电过程,增加一个秒表,可以进行电容器的电容C的测量,为了便于测量可以适当提高时间常数RC的值,可以使RC,τ,10s,放电过程有30s~50s的时间,可以每5s读一个I值,用 方格纸作出I—t图象,如图?曲线与I、t 轴围成的面积为Q,用数格子的方法得到Q, 用公式C,Q/U计算出电容器的电容C;课本 3-1P32的I—t图中的数据有问题,由图可知
?
时间常数τ,RC,1s,计算出C,10μF,则R应该为100kΩ;图中Imax
,8V,R,E/I,3.3 kΩ,此数据及图应该重新测量和绘制,2.4mA,E
一下;另据图?进行 充电时UC,E,放电时有Cq,R则i,I0e ,
tRC
dqdt
,0,
,
tRC
,I0,
ER
,即i,I0e
。
?
用电容器充放电过程测电容器的电容量C,可以放一个学生实验,使学生通过身边的简单仪器也可以测到C值,不一定要用传感器,可以培养
学生的创新思维能力,而且使用这个实验的仪器:电阻箱、干电池、电容器、秒表或手表,G表各校都有。实验时可以采用图?中的数据每5s读一个I值,作出I—t图即可。
总之,在目前大量提倡高效课堂,培养学生的创新思维能力的前提下,我们的物理课堂应该走在前沿,能做好的演示实验要创造条件做好,能让学生动手的学生实验尽量安排给他们做,从而达到我们的预期效果。