用冲击电流计测定电容和高阻

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；学习测量电容的实验方法；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E对电容器C充电以后，经过冲击电流（量）计放电测出电量2即得:C=2（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C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C充电，置右时，C对冲击电流计放电。（二）测高电阻用可调的稳压电源E对R、C串联电路充电，则C上的电量Q的堆积将不仅与充电电压V和时间常数RC有关，而且与充电的时间/也有关系。设t=0时开始充电（充电电压为V），t=t时，C上堆积的电荷量为Q，则此时Q=CV继续充电时，由欧姆定律可知电量的增量△Q的变化为AQxAt[（V0-V）/R]=AtAV/R

由上式可知，有C△V=^0^△tR即/V0-VRC写出微分形式为-dVdt图2用冲击电流计测高电阻电路图dVV-VdtRCV-VRC0积分后可得:则由（1）式可得ln—=~^~Q0-QRC因此，有图2用冲击电流计测高电阻电路图dVV-VdtRCCln—Q0-Q式中Q0是V0直接对C充电所测得的电量（或t—3时，通过R对C的充电电量），Q为V0通过R对C的充电电量。实验步骤测电容按照电路图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。按照要求将各仪器接通电源，预热5—10min，此时K「K2和K3应断开；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；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。重复(b)、(c)步骤测Q0共5次。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Q］、Q2、Q3，各测5次。测量完毕，按要求关闭各仪器，请教师签字后拆线并整理好。测高电阻按照电路图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。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；改变滑线变阻器R0的滑动端，选取合适的充电电压匕。将图中开关K3闭合，使电阻R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；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。重复(b)、(c)步骤测Q0共5次。将开关K3断开，仿照(b)测出在不同的充电时间r(t分别取1s、2s、3s、4s、5s)下电容器的电量值Q，各测5次。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)计算电容值求出Q0的平均值，把Q°、匕代入公式1，求出C°，并与电容箱的示值C0比较；求出Q、乌、Q3的平均值代入公式1，求各待测电容的电容值。计算电应值23求出Q0的平均值；不同的充电时间t(t分别取1s、2s、3s、4s、5