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时间:2019-06-19
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1、用冲击电流计测电容和高电阻实验目的:1.掌握对冲击电流计的使用;2.学习测量电容的实验方法;3.学习测量高阻值电阻的实验方法。实验装置和仪器:直流稳压电源、直流数字电压表、DQ-4型冲击电流计、滑线变阻器、标准电容箱、待测电容盒、待测电阻盒、双刀电键等各一个;单刀电键两个;导线若干。实验原理:(一)测电容用稳压电源对电容器充电以后,经过冲击电流(量)计放电测出电量即得:(1)实验电路如下:图1用冲击电流计测电容电路图上图中K1为单刀开关;K2为电容器的放电开关,用以保证在对的充电过程中,电容器中没有残余电量
2、;K3为双刀双掷开关,即测量的选择开关,置左时,工作电路对充电,置右时,对冲击电流计放电。(二)测高电阻用可调的稳压电源对、串联电路充电,则上的电量的堆积将不仅与充电电压和时间常数有关,而且与充电的时间也有关系。设时开始充电(充电电压为),时,上堆积的电荷量为,则此时继续充电时,由欧姆定律可知电量的增量的变化为3图2用冲击电流计测高电阻电路图由上式可知,有即写出微分形式为则积分后可得:则由(1)式可得因此,有(2)式中是直接对充电所测得的电量(或时,通过对的充电电量),为通过对的充电电量。实验步骤1.测电容
3、3(1)按照电路图1接线,图中C处标准电容C0,估计并设置好各仪器的量程,请教师查线。(a)按照要求将各仪器接通电源,预热5—10min,此时K1、K2和K3应断开;(b)将图中开关K3倒左端,以V0对C0充电后,再倒右端放电,这时Q计所显示的就是放电时迁移的电量Q01,记下此数据;(c)将K2闭合约3s,使C0及Q计放尽残余电荷后,再断开,再将K3倒向充电端,进行第二次测量。(d)重复(b)、(c)步骤测Q0共5次。(2)测电容Cx1、Cx2、Cx3:将待测电容Cx置换下标准电容C0重复上述(b)、(c)
4、步骤测Q1、Q2、Q3,各测5次。(3)测量完毕,按要求关闭各仪器,请教师签字后拆线并整理好。2.测高电阻(1)按照电路图2接线,图中C处标准电容C0,估计并设置好各仪器的量程,请教师查线。(a)按照要求将各仪器接通电源,预热5—10min,此时所有电键应断开;(b)改变滑线变阻器的滑动端,选取合适的充电电压。将图中开关K3闭合,使电阻短路,开关K4断开,以V0对C0充电后,再倒右端放电,这时Q计所显示的就是放电时迁移的电量Q0,记下此数据;(c)将K4闭合约3s,使C0及Q计放尽残余电荷后,再断开,再将K
5、5倒向充电端,进行第二次测量。(d)重复(b)、(c)步骤测Q0共5次。(2)将开关K3断开,仿照(b)测出在不同的充电时间(分别取)下电容器的电量值,各测5次。(3)测量完毕,按要求关闭各仪器,请教师签字后拆线并整理好。数据处理(内容和要求)1.计算电容值(1)求出的平均值,把、代入公式1,求出,并与电容箱的示值比较;(2)求出、、的平均值代入公式1,求各待测电容的电容值。2.计算电阻值(1)求出Q0的平均值;(2)不同的充电时间(分别取)下电容器的电量值的平均值;(3)将、和代入公式2中,分别计算出在不
6、同的充电时间下所测得的电阻值;(4)计算电阻的平均值。3.写出实验中的注意事项3
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