Bagaimana dengan mudah menentukan kapasitansi kapasitor menggunakan alat yang ada

Kadang-kadang semasa dihidupkan kapasitor tidak ada tanda atau tiada keyakinan terhadap parameter yang ditunjukkan pada kesnya, ia perlu entah bagaimana mengetahui keupayaan sebenar. Tetapi bagaimana untuk melakukannya tanpa peralatan khas?

Sudah tentu, jika di sana terdapat multimeter yang mempunyai keupayaan untuk mengukur kapasitansi atau C-meter dengan ukuran pengukuran kapasitif yang sesuai, maka masalah itu akan menjadi seperti itu. Tetapi apa yang perlu dilakukan jika hanya multimeter rumah sederhana dan beberapa bekalan kuasa, tetapi adakah perlu untuk mengukur kapasitansi kapasitor di sini dan sekarang? Dalam kes ini, undang-undang fizik yang terkenal akan datang untuk menyelamatkan, yang akan membolehkan pengukuran kapasitansi dengan tahap ketepatan yang mencukupi.

Pertama, kita menganggap cara mudah untuk mengukur kapasitansi kapasitor elektrolitik menggunakan alat yang ada. Seperti yang anda ketahui, apabila mengecas kapasitor dari sumber voltan yang berterusan melalui perintang, terdapat corak mengikut mana voltan pada kapasitor secara eksponen akan menghampiri voltan sumber itu, dan dalam had, suatu hari nanti, ia akhirnya akan sampai.

Tetapi untuk tidak menunggu lama, anda boleh menyederhanakan tugas anda. Adalah diketahui bahawa untuk masa yang sama dengan 3 * RC, voltan pada kapasitor semasa pengisian akan mencapai 95% daripada voltan yang digunakan pada litar RC. Oleh itu, mengetahui voltan bekalan kuasa, penarafan perintang, dan bersenjata dengan jam randik, anda boleh mengukur masa yang tetap, atau lebih tepat tiga kali pemalar masa untuk ketepatan yang lebih tinggi, dan kemudian mengira kapasitansi kapasitor mengikut rumus yang terkenal.

Sebagai contoh, pertimbangkan percubaan di bawah. Katakan kita ada kapasitor elektrolitik, yang mana terdapat beberapa tanda, tetapi kami tidak mempercayainya, kerana kapasitor telah berbaring di dalam tong untuk masa yang lama, dan anda tidak tahu sama ada ia telah kering, pada umumnya, anda perlu mengukur kemampuannya. Sebagai contoh, kapasitor mengatakan 6800uf 50v, tetapi anda perlu tahu pasti.

Langkah nombor 1. Kami mengambil perintang 10kΩ, mengukur rintangannya dengan multimeter, kerana kami pada mulanya akan mempercayai multimeter kami dalam eksperimen ini. Sebagai contoh, kami mendapat rintangan sebanyak 9840 Ohms.

Nombor langkah 2. Hidupkan bekalan kuasa. Oleh kerana kita mempercayai multimeter lebih daripada menentukur skala (jika ada) bekalan kuasa, letakkan multimeter dalam mod pengukuran voltan langsung, dan sambungkannya ke terminal bekalan kuasa. Kami menetapkan voltan bekalan kuasa kepada 12 volt, supaya multimeter tepat menunjukkan 12.00 V. Jika voltan bekalan kuasa tidak dikawal, maka ukurnya dan rekodkannya.

Langkah nombor 3. Kami memasang rantai RC bagi sebuah perintang dan kapasitor, kapasitansi yang perlu diukur. Kami litar pintas kapasitor supaya ia boleh dengan mudah ditukar.

Nombor langkah 4. Kami menyambung rantai RC ke bekalan kuasa. Kapasitor masih dipendekkan. Kami sekali lagi mengukur voltan yang dibekalkan ke rantai RC dengan multimeter, dan menetapkan nilai ini untuk kesetiaan di atas kertas. Sebagai contoh, ia kekal 12.00 V, atau sama seperti pada permulaannya.

Langkah 5. Kami mengira 95% voltan ini, sebagai contoh, jika 12 volt, maka 95% adalah 11.4 volt. Sekarang kita tahu bahawa dalam masa yang sama dengan 3 * RC, kapasitor akan mengenakan bayaran sehingga 11.4 V.

Langkah nombor 6. Kami mengambil jam randik di tangan kami, dan membuka kapasitor, kami memulakan pengiraan pada masa yang sama. Kami menetapkan masa di mana voltan merentasi kapasitor mencapai 11.4 V, ini akan menjadi 3 * RC.

Langkah nombor 7. Kami membuat pengiraan. Masa yang terhasil dalam beberapa saat dibahagikan dengan rintangan perintang dalam ohm, dan oleh 3. Kita memperoleh nilai kapasitans kapasitor dalam farads.

Sebagai contoh: masa ternyata 220 saat (3 minit dan 40 saat). Bahagikan 220 oleh 3 dan 9840, kami mendapat kapasiti di farads. Dalam contoh kami, ternyata 0.007452 F, iaitu 7452 mikrofar, dan 6800 mikrofar ditulis pada kapasitor.Oleh itu, sisihan yang boleh diterima 20% adalah dalam sisihan kapasiti, kerana ia berjumlah kira-kira 9.6%.

Tetapi bagaimana pula kapasitor bukan kutub kapasiti kecil? Sekiranya kapasitor adalah seramik atau polipropilena, maka peralihan arus dan pengetahuan kapasitansi akan membantu di sini.

Sebagai contoh, terdapat kapasitor, kapasitinya dikatakan beberapa nanofarads, dan diketahui bahawa ia boleh berfungsi dalam litar AC. Untuk melakukan pengukuran, pengubah rangkaian dengan penggulungan sekunder, katakan, 12 volt, multimeter, dan semua 10 kΩ perintang yang sama, akan diperlukan.

Langkah nombor 1. Kami memasang litar RC, dan menyambungnya ke penggulungan sekunder pengubah. Kemudian kita menghidupkan pengubah dalam rangkaian.

Nombor langkah 2. Kami mengukur voltan selaju pada kapasitor dengan multimeter, kemudian pada perintang.

Langkah nombor 3. Kami membuat pengiraan. Pertama, kita mengira semasa melalui perintang, - bahagikan voltan merentasi dengan nilai rintangannya. Oleh kerana litar bersiri, arus ganti melalui kapasitor adalah nilai yang sama. Bahagikan voltan merentasi kapasitor oleh semasa melalui perintang (arus melalui kapasitor adalah sama), kita memperoleh nilai kapasitansi Xc. Mengetahui frekuensi capacitance dan semasa (50 Hz), kita mengira kapasitansi kapasitor kita.

Sebagai contoh: pada perintang 7 volt, dan pada kapasitor 5 volt. Kami mengira bahawa semasa melalui perintang dalam kes ini adalah 700 μA, dan dengan itu melalui kapasitor, adalah sama. Jadi kapasitansi kapasitor pada frekuensi 50 Hz ialah 5 / 0.0007 = 7142.8 Ohms. Capacitance Xc = 1 / 6.28fC, oleh itu C = 445 nF, iaitu 470 nF nominal.

Kaedah yang diterangkan di sini sangat kasar, jadi anda hanya boleh menggunakannya apabila tidak ada pilihan lain. Dalam kes lain, lebih baik menggunakan instrumen pengukur khas.

Lihat juga: Bagaimana menggunakan multimeter

Comments

[#1 Michael]

Prinsip sederhana membolehkan anda menyelesaikan masalah seharian tanpa perlu membeli peralatan mahal.

[#2 Eugene]

Saya mencadangkan pengukuran tidak dengan caj, tetapi dengan pelepasan kapasitor.
Faktanya ialah jika kapasitor adalah miskin (dengan peningkatan kebocoran arus), maka semasa bahagian caj Tenaga berguna akan dibelanjakan untuk kompensasi arus kebocoran. Dan kita mengukur kapasiti lebih nyata. Terima kasih!

[#3 Anna]

Pada kapasitor ditulis 10 microfarads, ia berada dalam litar, mengukur kapasitinya, multimeter menunjukkan 15 microfarads! Ia adalah perkara biasa bahawa pembacaan adalah terlalu banyak, kerana adakah mereka biasanya kurang terkecil sebelum ini?