在檢測(cè)電容器的時(shí)候,為什么在操作者觀察的瞬間(電容接入時(shí)),大容量電容會(huì)導(dǎo)致指針萬(wàn)用表的指針更大的偏轉(zhuǎn)角度?給觀察者帶來(lái)“容量越大,偏轉(zhuǎn)越大”的直觀視覺(jué)?
1、電容充電過(guò)程與電流的關(guān)系
多用電表測(cè)量電容時(shí),實(shí)際上是向電容施加一個(gè)直流電壓(通常來(lái)自電表內(nèi)部的電池),并觀察電容的充電電流。
初始充電時(shí)刻電流最大(I=V電源/R),隨后按指數(shù)衰減。電容越大,充電時(shí)間常數(shù)越大,電流衰減越慢,因此在電表測(cè)量的短暫時(shí)間內(nèi),平均電流更大。
2、指針萬(wàn)用表指針的偏轉(zhuǎn)機(jī)制
指針萬(wàn)用表的指針由磁電式表頭驅(qū)動(dòng),其偏轉(zhuǎn)角度直接反映流過(guò)表頭的電流大小。
測(cè)量電容時(shí),電表通過(guò)內(nèi)部電路將電容的充電電流轉(zhuǎn)換為表頭電流。電容越大,充電電流的初始值或平均值越大,導(dǎo)致指針偏轉(zhuǎn)角度更大。
3、電容量的影響
小電容:充電速度快(τ=RC小),電流迅速衰減,平均電流小,指針偏轉(zhuǎn)小。
大電容:充電速度慢(τ=RC大),電流衰減緩慢,在相同測(cè)量時(shí)間內(nèi)平均電流更大,指針偏轉(zhuǎn)更明顯。
綜上所述:電容量越大,充電時(shí)流經(jīng)指針萬(wàn)用表的初始或平均電流越大,驅(qū)動(dòng)指針的力矩更強(qiáng),因此指針偏轉(zhuǎn)角度更大。這一現(xiàn)象本質(zhì)上是電容充電特性與指針萬(wàn)用表電流檢測(cè)機(jī)制共同作用的結(jié)果-指針的動(dòng)態(tài)響應(yīng),給觀察者帶來(lái)“容量越大,偏轉(zhuǎn)越大”的直觀視覺(jué)。
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