重新评价基于充放电原理的微电容测量电路 电容器充放电实验结论
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本文目录一览：
电容测量原理
1.利用电容器放电测电容实验原理
电容器充电后重新评价基于充放电原理的微电容测量电路，所带电量Q与两极板间电压U和电容C之间满足Q＝CU的关系。U可由直流电压表测出重新评价基于充放电原理的微电容测量电路，Q可由电容器放电测量。使电容器通过高电阻放电重新评价基于充放电原理的微电容测量电路，放电电流随电容器两极板间的电压下降而减少，通过测出不同时刻的放电电流值，直至I＝0，作出放电电流I随时间变化的曲线，曲线下的面积即等于电容器所带电量。由C＝Q／U可求出电容器的电容值。
2.利用放电时间比率来测电容
其测量原理是把被测电容和基准电容连接到同一电阻上，构成RC网络。通过测量两个电容放电时间的比率，就可以求出被测电容的电容值。测量范围从pF（10-12F）到几十个nF（10-9F），并且在寄生电容的抑制和温度稳定性方面具有极很大的优势。
3.利用单片机测脉冲来测时间常数RC再计算电容
其测量原理是把被测电容和电阻串联，构成RC网络，然后可利用这个时间常数去弄个振荡器，调好振荡信号的波形然后开始计数脉冲值，可能的周期为T=A0TImes;RC，A0为一个常
电容器充放电的原理
电容器充放电重新评价基于充放电原理的微电容测量电路的原理是重新评价基于充放电原理的微电容测量电路：
当电容器接通电源以后，在电场力的作用下,与电源正极相接电容器极板的 自由电子将经过电源移到与电源负极相接的极板下，正极由于失去负电荷而带正电，负极由于获得负电荷而带负电,正,负极板所带电荷大小相等，符号相反。电荷定向移动形成电流,由于同性电荷的排斥作用,所以开始电流最大,以后逐渐减小。在电 荷移动过程中，电容器极板储存的电荷不断增加,电容器两极板间电压 Uc 等于电源电压 U 时电荷停止移动，电流 I=0，开关闭合，通过导线的连接作用,电容器正负极板电荷中和掉。当 K 闭合时，电容器C正极正电荷可以移动负极上中和掉,负极负电荷也可以移到正极中和掉,电荷逐渐减少，表现电流减小，电压也逐渐减小为零。
注意事项：
电容器由于电容器的两极具有剩留残余电荷的特点，所以，首先应设法将其电荷放尽，否则容易发生触电事故。处理故障电容器时，首先应拉开电容器组的断路器及其上下隔离开关，如采用熔断器保护，则应先取下熔丝管。此时，电容器组虽已经过放电电阻自行放电，但仍会有部分残余电荷，因此，必须进行人工放电。放电时，要先将接地线的接地端与接地网固定好，再用接地棒多次对电容器放电，直至无火花和放电声为止，最后将接地线固定好。同时，还应注意，电容器如果有内部断线、熔丝熔断或引线接触不良时，其两极间还可能会有残余电荷，而在自动放电或人工放电时，这些残余电荷是不会被放掉的。故运行或检修人员在接触故障电容器前，还应戴好绝缘手套，并用短路线短接故障电容器的两极以使其放电。另外，对采用串联接线方式的电容器还应单独进行放电。
电容器的故障处理：
（1）当电容器爆炸着火时，就立即断开电源，并用砂子和干式灭火器灭火。
（2）当电容器的保险熔断时，应向调度汇报，待取得同意后再拉开电容器的断路器。切断电源对其进行放电，先进行外部检查 ，如套管的外部有无闪络痕迹，外壳是否变形，漏油及接地装置有无短路现象等，并摇测极间及极对地的绝缘电阻值，检查电容器组接线是否完整、牢固，是否有缺相现象，如未发现故障现象，可换好保险后投入。如送电后保险仍熔断，则应退出故障电容器，而恢复对其余部分送电。如果在保险熔断的同时，断路器也跳闸，此时不可强送。须待上述检查完毕换好保险后再投入。
（3）电容器的断路器跳闸，而分路保险未断，应先对电容器放电三分钟后，再检查断路器电流互感器电力电缆及电容器外部等。若未发现异常，则可能是由于外部故障母线电压波动所致。经检查后，可以试投；否则，应进一步对保护全面的通电试验。通过以上的检查、试验，若仍找不出原因，则需按制度办事，对电容器逐渐进行试验。未查明原因之前，不得试投。
处理故障电容器时的安全事项：
处理故障电容器应在断开电容器的断路器后，拉开断路器两侧的隔离开关，并对电容器组放电后进行。电容器组经放电电阻、放电变压器或放电电压互感器放电之后，由于部分残余电荷一时放不尽，应将接地的接地端固定好，再用接地棒多次对电容器放电直至无火花及放电声为止，然后将接地卡子固定好。由于故障电容器可能发生引线接触不良，内部断线或保险熔断等现象，因此仍可能有部分电荷未放出来，所以检修人员在接触故障电容器以前，还应戴上绝缘手套，用短路线将故障电容器的两极短接，还应单独进行放电。
电容充放电原理
电容器的基本作用就是充电与放电，由这种基本充放电作用所延伸出来的许多电路现象，使得电容器有着种种不同的用途，例如在电动马达中，我们用它来产生相移，在照相闪光灯中，用它来产生高能量的瞬间放电等等，而在电子电路中，电容器不同性质的用途尤多，这许多不同的用途，虽然也有截然不同之处，但因其作用均系来自充电与放电，例如傍路电容实际上亦可称为平滑滤波电容。
以下就一般习惯的称呼做为分类，来说明电容器在不同电路中的作用和基本要求。
1. 直流充放电电容
电容器的基本作用既是充电和放电，于是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 。
在此用途中的电容器，在供给能量高于需求时即予吸收并储存，而当供给能量低于需求或没有能量供给时，此储存的能量即可放出。
在整流电路，二极管仅导通下半周的电流，在导通期间把电能储存于电容器上，在负半周时，二极管不导电，此时负载所需的电能唯赖电容器供给。
2 .电源平滑滤波及反交连电容
前述的电源整流电路中的充放电电容，因有充电及放电时间之分，故必然会有纹波存在，为了尽可能降低纹波率，可另加一电容，此电容即纯为平滑纹波之用。
电容器充电放电原理
电容是一种以电场形式储存能量的无源器件。在有需要的时候，电容能够把储存的能量释出至电路。电容由两块导电的平行板构成，在板之间填充上绝缘物质或介电物质。
充电过程
若电容与直流电源相接，见图3，电路中有电流流通。两块板会分别获得数量相等的相反电荷，此时电容正在充电，其两端的电位差vc逐渐增大。一旦电容两端电压vc增大至与电源电压V相等时，vc=V，电容充电完毕，电路中再没有电流流动，而电容的充电过程完成。
当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两级板间电压与充电电压相等。
放电过程
由于电容充电过程完成后，就没有电流流过电容器，所以在直流电路中，电容可等效为开路或R=∞，电容上的电压vc不能突变。当切断电容和电源的连接后，电容通过电阻RD进行放电，两块板之间的电压将会逐渐下降为零，vc=0，见图4。
当电容器放电结束后，电容器电路中无电流。放电过程实际上是正负电荷的中和。
电容值或电阻值愈小，时间常数也愈小，电容的充电和放电速度就愈快，反之亦然。
电容几乎存在于所有电子电路中，它可以作为“快速电池”使用。如在照相机的闪光灯中，电容作为储能元件，在闪光的瞬间快速释放能量。
电容器带电特点
两极板带等量异种电荷
一个极板所带电量的绝对值，叫做电容器所带的电量。
利用电容的充放电特性，设计两种测定电容的电路，简述测量方法
电容器两端的电压Vc=U[1-e^(-t/（R×C）)]，式中的U是电源电压，t是充电时间。R（欧姆）、C（法拉）是电阻、电容的值。
利用上式，可以使用稳压电源，电阻箱，开关，串联以后，电压表接在电容器两端测量出某时间充到的电压值，计算出C的容量。注意电压表分流的影响，因此充电时间不可取得太长，否则误差大。
电容器充电电流 i=(U/R)e^(-t/（R×C)。
同理利用上式，可以使用稳压电源，电阻箱，电流表，开关，串联以后，测量出某时间充电的电流值，计算出C的容量。注意受电流表压降的影响，充电时间不可取得太短，否则误差大
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