一种电容定义演示仪及电容测定方法
【专利摘要】本发明公开了一种电容定义演示仪，属于电容器电容测量教具技术领域，包括：安装板、恒流电源电路、电流表、电容器、电压表和开关，所述安装板雕刻有电路图，所述恒流电源电路、电流表，电容器、电压表和开关安装于安装板上，所述电流表与恒流电源电路连接，所述电容器与微电流表表头连接，所述电压表连接电容器两极，基于所述演示仪的电容测定方法，包括1、闭合开关，调节电位器R1；2、断开开关，电容器放电；3、连接电压表，闭合开关，同时按下秒表，记录电压表的电压值；4、分析数据，总结。本发明结构简单、取材容易，操作方便，能让学生从实验的方法学习电容的概念，有利于培养学生的实验操作技能和科学精神。
【专利说明】
一种电容定义演示仪及电容测定方法
技术领域
[0001] 本发明属于电容器电容测量教具技术领域，特别涉及一种电容定义演示仪及电容 测定方法。
【背景技术】
[0002] 在我们高中物理的教材中对电容做了如下定义：电容器所带的电荷量Q与电容器 两极板间的电势差U的比值，叫作电容器的电容。教材对电容的概念虽然通过容器装水的例 子来类比的说明，但学生对电容器的电量不像水杯中的一样能直接看得见，所以往往一知 半解。
[0003] 电容器的基本作用是充电和放电，直接利用此充电和放电的功能便是电容器的主 要用途之一，课堂上讲解电容器工作过程，比较抽象，为了让学生更好的理解电容器充、放 电原理，形象的观察电容器充、放电的过程，教师通常用电流表来演示整个充放电的过程。 但是电流表的指针摆动较快，不易观察并且不易携带。
【发明内容】
[0004] 本发明的发明目的在于:针对现有技术的不足，提供一种电容定义演示仪及电容 测定方法，本教具结构简单、取材容易，操作方便，能让学生从实验的方法学习电容的概念， 有利于培养学生的实验操作技能和科学精神。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 一种电容定义演示仪，安装板、恒流电源电路、电流表、电容器、电压表和开关，所述安 装板雕刻有电路图，所述恒流电源电路、电流表，电容器、电压表和开关安装于安装板上，所 述电流表与恒流电源电路连接，所述电容器与微电流表表头连接，所述电压表连接电容器 两极。
[0006] 进一步的:所述恒流电源电路包括电池、电位器RU三极管、发光二极管、定值电阻 R2,所述电位器与发光二极管并联并连接电池，所述三极管与电位器Rl连接。
[0007] 进一步的:所述安装板大小为10 X IOcm2 -100 X 100cm2。
[0008] 进一步的：电池、电位器Rl、三极管、发光二极管、定值电阻R2、电流表、电容器、电 压表和开关用导线连接，连接点用热熔胶固定，所述电流表用热熔胶固定。
[0009] 进一步的:所述安装板为木板或者塑料板。
[0010] 基于所述的电容定义演示仪的电容测定方法，包括以下步骤： a、 将电路的元件接入到刻有电路图的安装板的相应位置； b、 闭合开关，调节电位器Rl，并记录电流表数值I; c、 断开开关，将待测电容器两极短路充分放电； d、 连接电压表，闭合开关，同时按下秒表，记录电压表的电压值； e、 分析数据，总结结论。
[0011] 进一步的:所述步骤d每间隔时间1:记录一次电压值U。
[0012] 上述技术方案中，其实验原理为:根据Q=It，只要测出充电电流的大小和充电的时 间，即可得出电容器所带的电量Q，再通过电压表测量电容器充电后的电压U，通过观察Q与U 的比值说明电容器所带电量与电容器两极间的电势差成正比。
[0013] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是： 1)、结构简单，操作方便。
[0014] 2)、取材方便，能让学生从实验的方法学习电容的概念，有利于学生的实验操作技 能和科学精神。
[0015] 3)、在安装板上刻有电路图方便学生的电路安装。
[0016] 4)、实验数据误差小。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明，其中所有附图中相同 的标号代表相同或类似的部件，说明书中的附图为简化形式，仅供理解本发明的具体结构。 以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能限制本发明的保护范围。
[0019] 实施例1 如图1所示，本发明一种电容定义演示仪一种电容定义演示仪，包括安装板、恒流电源 电路、电流表、电容器、电压表和开关，所述安装板雕刻有电路图，所述恒流电源电路、电流 表，电容器、电压表和开关安装于安装板上，所述电流表与恒流电源电路连接，所述电容器 与微电流表表头连接，所述电压表连接电容器两极。
[0020] 进一步的:所述恒流电源电路包括电池、电位器RU三极管、发光二极管、定值电阻 R2,所述电位器与发光二极管并联并连接电池，所述三极管与电位器Rl连接。
[0021 ] 进一步的：所述安装板大小为90 X 90cm2。
[0022] 进一步的：电池、电位器Rl、三极管、发光二极管、定值电阻R2、电流表、电容器、电 压表和开关用导线连接，连接点用热熔胶固定，所述电流表用热熔胶固定。
[0023] 进一步的:所述安装板为木板或者塑料板 基于所述的电容定义演示仪的电容测定方法，包括以下步骤： a、 将电路的元件接入到刻有电路图的安装板的相应位置； b、 闭合开关，调节电位器R1，并记录电流表数值I=1 ΟΟμΑ; c、 断开开关，将待测电容器两极短路充分放电； d、 连接电压表，闭合开关，同时按下秒表，记录电压表的电压值； e、 分析数据，总结结论。
[0024] 为了方便计算，步骤d每间隔时间t=10s记录一次电压值U。
[0025] 针对本发明，按照上述步骤分别做了如下实验： St骀1 .田由穷为乃OOuF的由穷！做走骀.徨？IlW下救抿.
实验结论： 1、在误差允许的范围内，电容器所带的电荷量与电容器两极间的电势差 成正比，其比值是一个常量。
[0026] 2、对于不同的电容器，这个比值不同。
[0027]通过上述实验，取材方便，能让学生从实验的方法学习电容的概念，有利于学生的 实验操作技能和科学精神，实验数据误差小。
【主权项】
1. 一种电容定义演示仪，其特征在于:包括安装板、恒流电源电路、电流表、电容器、电 压表和开关，所述安装板雕刻有电路图，所述恒流电源电路、电流表，电容器、电压表和开关 安装于安装板上，所述电流表与恒流电源电路连接，所述电容器与微电流表表头连接，所述 电压表连接电容器两极。2. 根据权利要求1所述的一种电容定义演示仪，其特征在于:所述恒流电源电路包括电 池、电位器R1、三极管、发光二极管、定值电阻R2,所述电位器与发光二极管并联并连接电 池，所述三极管与电位器R1连接。3. 根据权利要求1所述的一种电容定义演示仪，其特征在于：所述安装板大小为10 X 10cm2 -100X100cm2〇4. 根据权利要求1所述的一种电容定义演示仪，其特征在于：电池、电位器R1、三极管、 发光二极管、定值电阻R2、电流表、电容器、电压表和开关用导线连接，连接点用热熔胶固 定，所述电流表用热熔胶固定。5. 根据权利要求1所述的一种电容定义演示仪，其特征在于:所述安装板为木板或者塑 料板。6. 基于权利要求1-5所述的电容定义演示仪的电容测定方法，其特征在于包括以下步 骤： a、 将电路的元件接入到刻有电路图的安装板的相应位置； b、 闭合开关，调节电位器R1，并记录电流表数值I; c、 断开开关，将待测电容器两极短路充分放电； d、 连接电压表，闭合开关，同时按下秒表，记录电压表的电压值； e、 分析数据，总结结论。7. 根据权利要求6所述的一种电容测定方法，其特征在于:所述步骤d每间隔时间t记录 一次电压值U。
【文档编号】G09B23/18GK106057040SQ201610358235
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】杨杰, 毕文静
【申请人】南宁市第二中学