实验六十二 电容充放电与串并联实验目的观察电容充放电过程,了解电容串并联的容量变化。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,然后将电源去掉换成导线,电容开始放电;在相同的电气环境下,充电时间的长短取决于电容量大小,电容量大的充电时间长,可根据充电时间的大小,推断电容串并联后的容量变化。实验电原理见图 62-1a、62-1b。实验器材朗威®DISLab、计算机、朗威®系列电学实验板 EXB-16(图 62-2)、学生电源、导线等。实验装置图见图 62-3a、图 62-3b。图 62-1a 电容充放电原理图图 62-1b 电容串联原理图图 62-2 朗威 ®系列电学实验板 EXB-161实验过程与数据分析1.将电压传感器接入数据采集器,并连接实验板 EXB-16 的 U1;2.选择示波显示方式;3.将电源接入实验板 EXB-16,开关 K1由放电拨到充电;当曲线平缓上升趋于稳定后,再把 K1拨到放电,即可得到充放电图线(图 62-4);4.取另一只电压传感器,接入数据采集器第二通道,将测量夹连接实验板 EXB-16 的U2 ,K2 闭合;5.启动“组合图线”功能,添加 “时间-电压 1、时间-电压 2”图线,点击“开始”;6.将 K1由放电拨到充电,可以得到两条充放电图线(图 62-5):左为两只同型电容串联,右为单独一只电容。比较两者可见:串联电容充放电图线的变化速率(上升和下降)明显大于单独一只电容充放电图,说明其充放电所用时间较短,即电容串联后容量减小;7.将第二通道电压传感器接入实验板 EXB-16 的 U3,K2闭合,重复步骤 6,可以得到单独一只电容与两只相型电容并联的充放电图线;8.总结电容充放电及串并联的规律;9.取下第二通道的传感器,第一通道的传感器接入实验板 EXB-16 的 U3,将采样频率设置为 500,打开“计算表格”,选用“自动记录”,时间间隔设定为“0.02”;10.点击“开始”,同时将 K1拨到 1,按照设定的时间间隔记录电容充电过程中的数值,图 62-3a 电容充放电实验装置图 62-3b 电容串并联实验装置图 62-4 电容充放电图线图 62-5 电容串联充电时间变短2记录 2 秒左右后点击“结束”;若 K1由 1 拨到 2,则记录一组电容放电过程中的数据;11.点击“绘图”,设定 X 轴为 t,Y 轴为 U1,得到基于电容放电实验数据的“电压-时间”数据点(图 62-6);12.确定“选择区域”,点击“拟合”,选取多种拟合方式,比较各种拟合图线与数据点的对应关系。发现:只有选择...