קיבוליות

Overview

מקור: יונג פ. חן, PhD, המחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה, המכללה למדע, אוניברסיטת פרדו, מערב לאפייט, IN

ניסוי זה ישתמש קבלים מסחריים קבל צלחת מקבילה כדי להדגים את הרעיון של קיבוליות. קבל מאחסן מטענים הפוכים על שני מוליכים, למשל שני לוחות מתכת הפוכים, מה שמוביל להבדל פוטנציאלי (ירידת מתח) בין שני המנצחים. כמות המטען על כל מוליך היא פרופורציונלית לירידה זו במתח, עם הקיבול כגורם המידתיות. אם המתח משתנה עם הזמן, הזרם הזורם לתוך הקבל יהיה פרופורציונלי לקצב השינוי הזה, ושוב הקיבול הוא גורם המידתיות.

הקיבול של קבל הלוח המקביל הוא תוצר של קבוע דיאלקטרי עם המרחק בין הלוחות חלקי שטח הלוח. ניסוי זה ידגים את מידתיות המרחק על ידי הפקדת מטען כלשהו על הקבל ולאחר מכן באמצעות מטח דועך גבוה (אלקטרומטר) כדי לפקח על המתח בין הלוחות ככל שהמרחק גדל. שינוי המתח יהיה גם במעקב עם חומר דיאלקטרי, כגון צלחת פלסטיק מוכנס לתוך החלל בין לוחות המתכת.

מד קיבוליות ישמש למדידת הקיבוליות באופן ישיר, כמו גם למדידת חיבורים מקבילים וסדרתיים של קבלים זמינים מסחרית וללמוד כיצד הקיבוליות הכוללת קשורה לקילוליות בודדת.

Procedure

1. טעינת קבל

  1. השג קבל מסחרי עם קיבוליות C = 470 μF (או ערך דומה כלשהו), מקור מתח ניתן לתכנות ומגבר (או רב-מטר שיכול למדוד זרם).
  2. כאשר מקור המתח מוגדר ל- 0 V, חבר את מסוף "+" של מקור המתח למסוף אחד של הקבל, עם המגבר שביניהם, וחבר את מסוף "−" של מקור המתח למסוף השני, כמו באיור 1. החיבור יכול להיעשות עם כבלים עם מלחציים או תקעים בננה לתוך מקבל יציאות על הקבל ומכשירים.
  3. החלף את מקור המתח מ- V 0 ל- 1 V (בערך 1 s), והתבונן בקריאה הנוכחית החולפת על מד המגבר. עשה את אותו ה

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

עבור קבל, חלקה של זרם I לעומת קצב הרמפה ΔV/ΔT היא ליניארית, כפי שמוצג באיור 7. מכיוון שהזרם הוא קצב השינוי ב- Q המטען במסוף מוליך אחד, זה משקף גם את הקשר הליניארי בין מטען Q למתח V עבור קבל (משוואה 1). השיפוע של הקו שווה לקיכוי הקבל (משוואה 2).

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

בניסוי זה, הטעינה של קבל הודגמה, כאשר הזרם הוא תוצר של הקיבלות וקצב שינוי המתח. על ידי התבוננות כיצד המתח משתנה בהתחשב במטען קבוע, הדגמנו כיצד הקיבלות של קבל לוח מקביל משתנה עם ההפרדה ועם המדיום בין הצלחות.

מד הקיבולים יכול לשמש גם כדי למדוד ישירות את הקיבלות, ולקבוע את הקיבלו...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags
CapacitanceCapacitorVoltageChargesConductive TerminalsInsulating MaterialParallel Plate CapacitorCurrentElectronsFaradsCharge StoragePower SourceNetwork ConfigurationCharging CurrentPhysical FactorsMagnitude Of VoltageVoltage FluctuationCurrent Flow

Skip to...

0:06

Overview

1:03

Principles of Capacitance

3:11

Charging the Capacitor

4:47

Tuning the capacitance

5:56

Data Analysis and Results

7:12

Applications

8:30

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

קיבוליות

Physics II

43.5K Views

article

שדות חשמליים

Physics II

77.0K Views

article

פוטנציאל חשמלי

Physics II

102.7K Views

article

שדות מגנטיים

Physics II

33.0K Views

article

מטען חשמלי בשדה מגנטי

Physics II

33.5K Views

article

חוק אוהם לתמי ומנצחים נוהמיים

Physics II

26.1K Views

article

סדרות ונגדים מקבילים

Physics II

33.0K Views

article

אינדוקציה

Physics II

21.3K Views

article

מעגלי RC/RL/LC

Physics II

142.2K Views

article

מוליכים למחצה

Physics II

29.4K Views

article

אפקט פוטואלקטרי

Physics II

32.3K Views

article

השתקפות ושיפור

Physics II

35.3K Views

article

הפרעות עקיפה

Physics II

90.3K Views

article

גלים עומדים

Physics II

49.4K Views

article

גלי קול ומשמרת דופלר

Physics II

23.2K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved