一種電容容量變化的實驗裝置

曹丕顯

（深圳科學高中 ，廣東 深圳 518129）

1 技術領域。本實用新型涉及電容試驗設備領域，尤其是一種電容容量變化的實驗裝置。

2 背景技術。電容是一種儲能原件，是指在給定電位差下的電荷儲藏量，單位為法拉，其被廣泛的應用于隔直、耦合、旁路、濾波、調諧回路、能量轉換、控制電路等方面。電容的容量為積聚的電量與電壓之間的比值，與兩側極板之間介質的介電常數和兩側極板的面積成正比，與兩側極板之間的距離成反比。在教學時需要通過試驗裝置進行上述特點的講解，但目前沒有較直觀的試驗裝置。

3 實用新型內容。本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供使用方便、便于觀察的一種電容容量變化的實驗裝置。

本實用新型采取的技術方案是：一種電容容量變化的實驗裝置，其特征在于：包括感應起電器和金屬極板，所述感應起電器的兩個放電球分別通過導線連接一金屬極板，該兩個金屬極板平行設置且分別安裝在兩個絕緣滑動座上，該兩個絕緣滑動座相向滑動安裝在一底座的兩側，在兩個絕緣滑動座之間的底座上安裝一用于插裝介質的插座。而且，所述底座上通過支架安裝一與兩個所述金屬極板相對位的拾音器，該拾音器的輸出端通過一放大模塊連接音箱。而且，所述絕緣滑動座包括滑動桿、連接座和導電座，滑動桿滑動安裝在底座側邊所制的支板上，滑動桿位于底座上方的端部安裝連接座，該連接座內嵌裝用于夾持所述金屬極板的導電座。而且，所述連接座和導電座之間嵌裝一絕緣層。所述導電座上制出一導電環，該導電環連接所述導線。所述插座內嵌裝一絕緣層。

本實用新型的優點和積極效果是：本實用新型中，感應起電器轉動，產生的正負電荷分別輸送到兩個金屬極板上，當兩個金屬極板積聚的電荷到達一定量后，電量電壓大于介質的擊穿電壓時，兩個金屬極板之間產生發電，產生噼啪的放電音，該聲音經放大后，自音箱輸出，在兩個金屬極板之間的插座上插裝不同的介質以改變介電常數，調整滑動桿使兩個金屬極板之間的距離發生變換，換用不同大小的金屬極板以改變金屬極板的表面積，由此可模擬成不同容量的電容，操作人員數單位時間內發生的放電次數，即可以直觀的知道電容容量的變化。

圖1

4 附圖說明。圖1是本實用新型的結構示意圖。

5 具體實施方式。下面結合實施例，對本實用新型進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本實用新型的保護范圍。一種電容容量變化的實驗裝置，如圖1所示，本實用新型的創新在于：包括感應起電器和金屬極板8、10，所述感應起電器的兩個放電球2分別通過導線4連接一金屬極板，該兩個金屬極板平行設置且分別安裝在兩個絕緣滑動座上，該兩個絕緣滑動座相向滑動安裝在一底座16的兩側，在兩個絕緣滑動座之間的底座上安裝一用于插裝介質下端部18的插座17。本實施例中，所述底座上通過支架19安裝一與兩個所述金屬極板相對位的拾音器11，該拾音器的輸出端通過一放大模塊連接音箱20。所述絕緣滑動座包括滑動桿7、連接座15和導電座13，滑動桿滑動安裝在底座側邊所制的支板6上，滑動桿位于底座上方的端部安裝連接座，該連接座內嵌裝用于夾持所述金屬極板的導電座。所述連接座和導電座之間嵌裝一絕緣層14。所述導電座上制出一導電環12，該導電環連接所述導線。所述插座內嵌裝一絕緣層14。

本實用新型使用時：（1）在兩個導電座內插裝金屬極板，插座內留空。（2）向內側推動把手5，使兩個金屬極板之間距離變小，將導電環通過導線與放電球連接。（3）啟動電機24，電機勻速轉動，通過皮帶輪22帶動起電盤1轉動，電刷3摩擦起電，萊頓瓶21內積聚的電量通過放電叉23和放電球2將正負電荷輸送到金屬極板上。（4）當金屬極板積聚的電量電壓大于空氣的擊穿電壓時，金屬極板之間放電，發出的聲音被拾音器獲得，由放大模塊放大后從音箱輸出。（5）操作人員通過滑動桿調整兩個金屬極板之間的距離，通過換用不同大小的金屬極板以改變金屬極板的表面積，在插座中安裝不同的介質9以改變介電常數，然后記錄單位時間內的放電音。（6）當放電頻率越大，意味著電容容量變小；當放電頻率越小，意味著電容容量越大。本實用新型中，當兩個金屬極板積聚的電荷到達一定量后，電量電壓大于介質的擊穿電壓時，兩個金屬極板之間產生發電，產生噼啪的放電音，在兩個金屬極板之間的插座上插裝不同的介質以改變介電常數，調整滑動桿使兩個金屬極板之間的距離發生變換，換用不同大小的金屬極板以改變金屬極板的表面積，由此可模擬成不同容量的電容，操作人員數單位時間內發生的放電次數，即可以直觀的知道電容容量的變化。

[1]孫長庫，肖旭，王鵬.用電容傳感器進行相對測量的實驗裝置設計[J].實驗技術與管理，2010（27）：50-53.