一種電容定義演示儀及電容測定方法
【專利摘要】本發明公開了一種電容定義演示儀，屬于電容器電容測量教具技術領域，包括：安裝板、恒流電源電路、電流表、電容器、電壓表和開關，所述安裝板雕刻有電路圖，所述恒流電源電路、電流表，電容器、電壓表和開關安裝于安裝板上，所述電流表與恒流電源電路連接，所述電容器與微電流表表頭連接，所述電壓表連接電容器兩極，基于所述演示儀的電容測定方法，包括1、閉合開關，調節電位器R1；2、斷開開關，電容器放電；3、連接電壓表，閉合開關，同時按下秒表，記錄電壓表的電壓值；4、分析數據，總結。本發明結構簡單、取材容易，操作方便，能讓學生從實驗的方法學習電容的概念，有利于培養學生的實驗操作技能和科學精神。
【專利說明】
一種電容定義演示儀及電容測定方法
技術領域
[0001] 本發明屬于電容器電容測量教具技術領域，特別涉及一種電容定義演示儀及電容 測定方法。
【背景技術】
[0002] 在我們高中物理的教材中對電容做了如下定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器 兩極板間的電勢差U的比值，叫作電容器的電容。教材對電容的概念雖然通過容器裝水的例 子來類比的說明，但學生對電容器的電量不像水杯中的一樣能直接看得見，所以往往一知 半解。
[0003] 電容器的基本作用是充電和放電，直接利用此充電和放電的功能便是電容器的主 要用途之一，課堂上講解電容器工作過程，比較抽象，為了讓學生更好的理解電容器充、放 電原理，形象的觀察電容器充、放電的過程，教師通常用電流表來演示整個充放電的過程。 但是電流表的指針擺動較快，不易觀察并且不易攜帶。
【發明內容】
[0004] 本發明的發明目的在于:針對現有技術的不足，提供一種電容定義演示儀及電容 測定方法，本教具結構簡單、取材容易，操作方便，能讓學生從實驗的方法學習電容的概念， 有利于培養學生的實驗操作技能和科學精神。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是： 一種電容定義演示儀，安裝板、恒流電源電路、電流表、電容器、電壓表和開關，所述安 裝板雕刻有電路圖，所述恒流電源電路、電流表，電容器、電壓表和開關安裝于安裝板上，所 述電流表與恒流電源電路連接，所述電容器與微電流表表頭連接，所述電壓表連接電容器 兩極。
[0006] 進一步的:所述恒流電源電路包括電池、電位器RU三極管、發光二極管、定值電阻 R2,所述電位器與發光二極管并聯并連接電池，所述三極管與電位器Rl連接。
[0007] 進一步的:所述安裝板大小為10 X IOcm2 -100 X 100cm2。
[0008] 進一步的：電池、電位器Rl、三極管、發光二極管、定值電阻R2、電流表、電容器、電 壓表和開關用導線連接，連接點用熱熔膠固定，所述電流表用熱熔膠固定。
[0009] 進一步的:所述安裝板為木板或者塑料板。
[0010] 基于所述的電容定義演示儀的電容測定方法，包括以下步驟： a、 將電路的元件接入到刻有電路圖的安裝板的相應位置； b、 閉合開關，調節電位器Rl，并記錄電流表數值I; c、 斷開開關，將待測電容器兩極短路充分放電； d、 連接電壓表，閉合開關，同時按下秒表，記錄電壓表的電壓值； e、 分析數據，總結結論。
[0011] 進一步的:所述步驟d每間隔時間1:記錄一次電壓值U。
[0012] 上述技術方案中，其實驗原理為:根據Q=It，只要測出充電電流的大小和充電的時 間，即可得出電容器所帶的電量Q，再通過電壓表測量電容器充電后的電壓U，通過觀察Q與U 的比值說明電容器所帶電量與電容器兩極間的電勢差成正比。
[0013] 綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是： 1)、結構簡單，操作方便。
[0014] 2)、取材方便，能讓學生從實驗的方法學習電容的概念，有利于學生的實驗操作技 能和科學精神。
[0015] 3)、在安裝板上刻有電路圖方便學生的電路安裝。
[0016] 4)、實驗數據誤差小。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細說明，其中所有附圖中相同 的標號代表相同或類似的部件，說明書中的附圖為簡化形式，僅供理解本發明的具體結構。 以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能限制本發明的保護范圍。
[0019] 實施例1 如圖1所示，本發明一種電容定義演示儀一種電容定義演示儀，包括安裝板、恒流電源 電路、電流表、電容器、電壓表和開關，所述安裝板雕刻有電路圖，所述恒流電源電路、電流 表，電容器、電壓表和開關安裝于安裝板上，所述電流表與恒流電源電路連接，所述電容器 與微電流表表頭連接，所述電壓表連接電容器兩極。
[0020] 進一步的:所述恒流電源電路包括電池、電位器RU三極管、發光二極管、定值電阻 R2,所述電位器與發光二極管并聯并連接電池，所述三極管與電位器Rl連接。
[0021 ] 進一步的：所述安裝板大小為90 X 90cm2。
[0022] 進一步的：電池、電位器Rl、三極管、發光二極管、定值電阻R2、電流表、電容器、電 壓表和開關用導線連接，連接點用熱熔膠固定，所述電流表用熱熔膠固定。
[0023] 進一步的:所述安裝板為木板或者塑料板 基于所述的電容定義演示儀的電容測定方法，包括以下步驟： a、 將電路的元件接入到刻有電路圖的安裝板的相應位置； b、 閉合開關，調節電位器R1，并記錄電流表數值I=1 ΟΟμΑ; c、 斷開開關，將待測電容器兩極短路充分放電； d、 連接電壓表，閉合開關，同時按下秒表，記錄電壓表的電壓值； e、 分析數據，總結結論。
[0024] 為了方便計算，步驟d每間隔時間t=10s記錄一次電壓值U。
[0025] 針對本發明，按照上述步驟分別做了如下實驗： St駘1 .田由窮為乃OOuF的由窮！做走駘.徨？IlW下救抿.
實驗結論： 1、在誤差允許的范圍內，電容器所帶的電荷量與電容器兩極間的電勢差 成正比，其比值是一個常量。
[0026] 2、對于不同的電容器，這個比值不同。
[0027]通過上述實驗，取材方便，能讓學生從實驗的方法學習電容的概念，有利于學生的 實驗操作技能和科學精神，實驗數據誤差小。
【主權項】
1. 一種電容定義演示儀，其特征在于:包括安裝板、恒流電源電路、電流表、電容器、電 壓表和開關，所述安裝板雕刻有電路圖，所述恒流電源電路、電流表，電容器、電壓表和開關 安裝于安裝板上，所述電流表與恒流電源電路連接，所述電容器與微電流表表頭連接，所述 電壓表連接電容器兩極。2. 根據權利要求1所述的一種電容定義演示儀，其特征在于:所述恒流電源電路包括電 池、電位器R1、三極管、發光二極管、定值電阻R2,所述電位器與發光二極管并聯并連接電 池，所述三極管與電位器R1連接。3. 根據權利要求1所述的一種電容定義演示儀，其特征在于：所述安裝板大小為10 X 10cm2 -100X100cm2〇4. 根據權利要求1所述的一種電容定義演示儀，其特征在于：電池、電位器R1、三極管、 發光二極管、定值電阻R2、電流表、電容器、電壓表和開關用導線連接，連接點用熱熔膠固 定，所述電流表用熱熔膠固定。5. 根據權利要求1所述的一種電容定義演示儀，其特征在于:所述安裝板為木板或者塑 料板。6. 基于權利要求1-5所述的電容定義演示儀的電容測定方法，其特征在于包括以下步 驟： a、 將電路的元件接入到刻有電路圖的安裝板的相應位置； b、 閉合開關，調節電位器R1，并記錄電流表數值I; c、 斷開開關，將待測電容器兩極短路充分放電； d、 連接電壓表，閉合開關，同時按下秒表，記錄電壓表的電壓值； e、 分析數據，總結結論。7. 根據權利要求6所述的一種電容測定方法，其特征在于:所述步驟d每間隔時間t記錄 一次電壓值U。
【文檔編號】G09B23/18GK106057040SQ201610358235
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】楊杰, 畢文靜
【申請人】南寧市第二中學