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电容充放电与串并联

高中物理

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实验目的

通过探究电容的充放电过程,了解电容在直流电路中的电学特性。

实验原理

电源接通时,开始对电容充电,经过一定时间后,电容充电完成,关闭时,电容放电,在相同的电气环境下,通过改变电容的串并联,调节电容容量的大小,观察电容充放电所需的时间。电路图如下

46.1 电路图

实验器材

电容充放电与串并联实验板、电流传感器、电压传感器、红黑香蕉导线、数据采集器、数据线、电池盒(或学生电源)、计算机和乐百仕数字化软件等。

实验步骤

1 实验装置图

1、按图搭建实验装置,将K1拨到A位置,K2拨到0位置,K3拨到0位置。

2、打开乐百仕数字化软件,设置采集时间为15s,间隔为1ms,将电流和电压传感器进行校零。

3、点击实验开始,K1拨到“B”位置充电,待曲线稳定后,再拨到0是放电,可得到充放电的变化曲线图,停止实验,如图。

 

3 电容充放电过程

4、将K1拨到“A”位置,K2、K3拨到“0”位置,C1、C2电容串联充电,将K1拨到“B”位置电容放电。

5、将K1拨到“A”位置,将K2拨到“0”位置,将K2拨到“1”位置,C2、C3关联后与C1电容串联充电,将K1拨到“B”位置电容放电。

6、将K1拨到“A”位置,将K2、K3拨到“1”位置,C2、C3电容关联充电,将K1拨到“B”位置电容放电。

7、将K1拨到“A”位置,将K2拨到“1”位置,K3拨到“0”位置,单独测C2电容充电,将K1拨到“B”位置电容放电。

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