用冲击电流计测定电容和高阻.doc

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；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（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510min，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）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510min，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K5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