電容充放電

電容充放電

目的 

展示電容器充放電情形。

 

實驗 

實驗裝置:電池、開關、電容器、燈泡、單心線。

fig1 10243

1.將線路接好如右圖,開關初始在0的位置,量測電容器上的電壓。

2.將開關切到1的位置,觀察電容器充電情形,並量測電容器的電壓。

 

 

3.將開關再切回0的位置,並量測電容器的電壓。

4.將開關切到2的位置,觀察電容器放電情形,並量測電容器的電壓。

 

 

原理思考 

1.線路中電容器充電時燈泡亮暗的原因為何?

2.線路中電容器放電時燈泡亮暗的原因為何?

 

原理探究:

 

1.RCs 220x107

充電時電流沿藍紅線流動,電容兩邊電荷逐漸增加,電壓亦升高。電阻兩端電壓變化則相反。

pic1 ckt 220x368

2.RC 220x123

放電時電時電流沿紅黑線流動,電容兩邊電荷逐漸減少,電壓亦降低。電阻兩端電壓變化與電容相同。

pic2 tou 220x488





(負號表方向與假設相反)


 

 

討論 

1.充電後,將開關切回0的位置,此時電容器帶電情形如何?

2.若將電容器換成電感器,可否用相同電路做電感器充放能量的實驗?

 

關於實驗 

1.一般電路中所用的電容器電容值不大,不易點亮燈泡。本實驗用的2法拉(Farad)電容是用於推動後級音響設備。所用燈泡電阻4Ω。

2.大型家電如冷氣機、冰箱、洗衣機等,有的使用大電容器,若沒有作接地放電會有觸電之虞。

 

參考資料 

"Fundamentals of physics" Halliday,Resnick,Walker

 

製作 

v.1 曾助理、戴嘉言

 

指導老師 

陳泰利

 

撰稿 

陳泰利