емкость на постоянном токе

Сообщение №5506 от pavelkh 01 апреля 2009 г. 16:12
Тема: емкость на постоянном токе

Помогите, пожалуйста.

Как измерить емкость конденсатора на постоянном токе? Экстраполяция частотной зависимости в ноль дает бесконечность.


Отклики на это сообщение:

> Помогите, пожалуйста.

> Как измерить емкость конденсатора на постоянном токе? Экстраполяция частотной зависимости в ноль дает бесконечность.

По скорости протекания переходного процесса заряжания или разряжания ёмкости на постоянном токе. Используя условие буквально...на постоянном токе...из известного выражения Ic(t)=C*dU/dt, где Ic=const - по условию, получим Ic(t)=C*dU/dt=const и отсюда C=Ic/(dU/dt). Т.е., зная величину заданного постоянного тока и регистрируя уровень нарастания напряжения на конденсаторе, за известное время - по выражению определить искомую ёмкость. Это можно сделать как на положительном значении dU/dt, так и отрицательном, т.е. на разряде, заранее заряженной ёмкости. Если имеется ввиду, что ...на постоянном токе...подразумевается источник постоянной ЭДС, то тут необходимо регистрировать уровень и время заряда ёмкости до контролируемого уровня, согласно выражения U(t)=Um[1-e^-(t/R*C)] или разряда, по выражению U(t)=Um*e^-(t/R*C). Из этих выражений, с использований логарифмирования (натурального) можно выразить значение искомой ёмкости С. Можно заряд или разряд ёмкости привязать к величине протекающего заряда и воспользовавшись гальванометром определить по величине заряда Q и известному напряжению на заряженной ёмкости - величину самой ёмкости, а чтобы избежать сомнений о бесконечности заряда или разряда, то проводить контроль времени и заряда между двумя установленными уровнями.


> Как измерить емкость конденсатора на постоянном токе? Экстраполяция частотной зависимости в ноль дает бесконечность.

Непонятно, что Вы имеете в виду. Идеальный конденсатор имеет емкость, не зависящую от параметров тока/напряжения в цепи, в которую этот конденсатор включен. Частотную зависимость чего Вы экстраполируете? Если речь идет о зависимости каких-либо параметров реального конденсатора от частоты, то скорее всего эта зависимость не может быть корректно экстраполирована при f->0. Да и зачем это надо?

Если Вы имеете в виду измерение емкости конденсатора с использованием постоянного тока, то формальный ответ простой - постоянный ток не протекает через идеальный конденсатор. Если же речь идет об использовании источника постоянного напряжения (тока) в измерительной цепи, то в помощь Вам RC цепочка и уравнение заряда конденсатора емкости C через последовательно подключенный резистор с сопротивлением R от источника напряжения величиной E:

Выбираете отношение Uc/E, которое можно измерить с требуемой погрешностью, замыкаете цепь, засекаете время достижения указанного отношения и подставляете в формулу. Но, замечу, в такой цепи течет не постоянный ток.


> Помогите, пожалуйста.

> Как измерить емкость конденсатора на постоянном токе? Экстраполяция частотной зависимости в ноль дает бесконечность.

Указанные способы имет существенные недостатки: 1)не учитывают токи утечки, 2)трудности измерения времени заряда/разряда при малой ёмкости, 3) токи стрелочных (да и цифровых) измерительных приборов сравнимы с токами заряда/разряда конденсатора малой ёмкости и т.д. и т.п.
Более точные значения я получаю, используя двухлучевой скоп и калиброванный конденсатор, соединённый с измеряемым последовательно. Просто Cx/Ck=Ux/Uk.

Это всё.


> > Помогите, пожалуйста.

> > Как измерить емкость конденсатора на постоянном токе? Экстраполяция частотной зависимости в ноль дает бесконечность.

> Указанные способы имет существенные недостатки: 1)не учитывают токи утечки, 2)трудности измерения времени заряда/разряда при малой ёмкости, 3) токи стрелочных (да и цифровых) измерительных приборов сравнимы с токами заряда/разряда конденсатора малой ёмкости и т.д. и т.п.
> Более точные значения я получаю, используя двухлучевой скоп и калиброванный конденсатор, соединённый с измеряемым последовательно. Просто Cx/Ck=Ux/Uk.

> Это всё.

Опять опечатка, нужно Cx/Ck=Uk/Ux.


> > > Помогите, пожалуйста.

> > > Как измерить емкость конденсатора на постоянном токе? Экстраполяция частотной зависимости в ноль дает бесконечность.

> > Указанные способы имет существенные недостатки: 1)не учитывают токи утечки, 2)трудности измерения времени заряда/разряда при малой ёмкости, 3) токи стрелочных (да и цифровых) измерительных приборов сравнимы с токами заряда/разряда конденсатора малой ёмкости и т.д. и т.п.
> > Более точные значения я получаю, используя двухлучевой скоп и калиброванный конденсатор, соединённый с измеряемым последовательно. Просто Cx/Ck=Ux/Uk.

> > Это всё.

> Опять опечатка, нужно Cx/Ck=Uk/Ux.
Неправда, что так лучше по 2-м причинам: последовательное соединение емкостей требует применения приборов с большим входным сопротивлением, электронные приборы, в измерениях, не исключаются, а осциллографы имеют входное <=10 МОм, тогда как электронные вольтметры по 100 МОм и до сотен ГОм. Малые ёмкости, в принципе не измеряют таким образом, а в основном гетеродинными методами, а цифровое или иное отображение - это уже не существенно.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100