一种电容容量变化的实验装置

曹丕显

（深圳科学高中 ，广东 深圳 518129）

1 技术领域。本实用新型涉及电容试验设备领域，尤其是一种电容容量变化的实验装置。

2 背景技术。电容是一种储能原件，是指在给定电位差下的电荷储藏量，单位为法拉，其被广泛的应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。电容的容量为积聚的电量与电压之间的比值，与两侧极板之间介质的介电常数和两侧极板的面积成正比，与两侧极板之间的距离成反比。在教学时需要通过试验装置进行上述特点的讲解，但目前没有较直观的试验装置。

3 实用新型内容。本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供使用方便、便于观察的一种电容容量变化的实验装置。

本实用新型采取的技术方案是：一种电容容量变化的实验装置，其特征在于：包括感应起电器和金属极板，所述感应起电器的两个放电球分别通过导线连接一金属极板，该两个金属极板平行设置且分别安装在两个绝缘滑动座上，该两个绝缘滑动座相向滑动安装在一底座的两侧，在两个绝缘滑动座之间的底座上安装一用于插装介质的插座。而且，所述底座上通过支架安装一与两个所述金属极板相对位的拾音器，该拾音器的输出端通过一放大模块连接音箱。而且，所述绝缘滑动座包括滑动杆、连接座和导电座，滑动杆滑动安装在底座侧边所制的支板上，滑动杆位于底座上方的端部安装连接座，该连接座内嵌装用于夹持所述金属极板的导电座。而且，所述连接座和导电座之间嵌装一绝缘层。所述导电座上制出一导电环，该导电环连接所述导线。所述插座内嵌装一绝缘层。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型中，感应起电器转动，产生的正负电荷分别输送到两个金属极板上，当两个金属极板积聚的电荷到达一定量后，电量电压大于介质的击穿电压时，两个金属极板之间产生发电，产生噼啪的放电音，该声音经放大后，自音箱输出，在两个金属极板之间的插座上插装不同的介质以改变介电常数，调整滑动杆使两个金属极板之间的距离发生变换，换用不同大小的金属极板以改变金属极板的表面积，由此可模拟成不同容量的电容，操作人员数单位时间内发生的放电次数，即可以直观的知道电容容量的变化。

图1

4 附图说明。图1是本实用新型的结构示意图。

5 具体实施方式。下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。一种电容容量变化的实验装置，如图1所示，本实用新型的创新在于：包括感应起电器和金属极板8、10，所述感应起电器的两个放电球2分别通过导线4连接一金属极板，该两个金属极板平行设置且分别安装在两个绝缘滑动座上，该两个绝缘滑动座相向滑动安装在一底座16的两侧，在两个绝缘滑动座之间的底座上安装一用于插装介质下端部18的插座17。本实施例中，所述底座上通过支架19安装一与两个所述金属极板相对位的拾音器11，该拾音器的输出端通过一放大模块连接音箱20。所述绝缘滑动座包括滑动杆7、连接座15和导电座13，滑动杆滑动安装在底座侧边所制的支板6上，滑动杆位于底座上方的端部安装连接座，该连接座内嵌装用于夹持所述金属极板的导电座。所述连接座和导电座之间嵌装一绝缘层14。所述导电座上制出一导电环12，该导电环连接所述导线。所述插座内嵌装一绝缘层14。

本实用新型使用时：（1）在两个导电座内插装金属极板，插座内留空。（2）向内侧推动把手5，使两个金属极板之间距离变小，将导电环通过导线与放电球连接。（3）启动电机24，电机匀速转动，通过皮带轮22带动起电盘1转动，电刷3摩擦起电，莱顿瓶21内积聚的电量通过放电叉23和放电球2将正负电荷输送到金属极板上。（4）当金属极板积聚的电量电压大于空气的击穿电压时，金属极板之间放电，发出的声音被拾音器获得，由放大模块放大后从音箱输出。（5）操作人员通过滑动杆调整两个金属极板之间的距离，通过换用不同大小的金属极板以改变金属极板的表面积，在插座中安装不同的介质9以改变介电常数，然后记录单位时间内的放电音。（6）当放电频率越大，意味着电容容量变小；当放电频率越小，意味着电容容量越大。本实用新型中，当两个金属极板积聚的电荷到达一定量后，电量电压大于介质的击穿电压时，两个金属极板之间产生发电，产生噼啪的放电音，在两个金属极板之间的插座上插装不同的介质以改变介电常数，调整滑动杆使两个金属极板之间的距离发生变换，换用不同大小的金属极板以改变金属极板的表面积，由此可模拟成不同容量的电容，操作人员数单位时间内发生的放电次数，即可以直观的知道电容容量的变化。

[1]孙长库，肖旭，王鹏.用电容传感器进行相对测量的实验装置设计[J].实验技术与管理，2010（27）：50-53.