Mevcut araçları kullanarak bir kapasitörün kapasitansı nasıl kolayca belirlenir

Bazen açıkken kondansatör durumunda belirtilen parametrelere hiçbir işaret veya güven yoktur, gerçek kapasiteyi bir şekilde bulmak gerekir. Ama özel ekipman olmadan nasıl yapılır?

Tabii ki, elinizde kapasitansı ölçme yeteneğine sahip bir multimetre veya uygun bir kapasitans ölçüm aralığı olan bir C metre varsa, sorun böyle olmaz. Ama sadece ne yapmalı basit ev multimetre ve biraz güç kaynağı, ama şimdi ve burada bir kapasitörün kapasitansını ölçmek gerekli mi? Bu durumda, iyi bilinen fizik yasaları kurtarmaya gelecek ve bu da kapasitansın yeterli bir doğrulukla ölçülmesine izin verecektir.

İlk olarak, mevcut araçları kullanarak elektrolitik kapasitörün kapasitansını ölçmenin basit bir yolunu düşünüyoruz. Bildiğiniz gibi, bir kapasitörü bir sabit voltaj kaynağından bir direnç yoluyla şarj ederken, kapasitör üzerindeki voltajın kaynağın voltajına üssel olarak yaklaşacağı ve bir gün sınırda nihayetinde ona ulaşacağı bir model vardır.

Ancak uzun süre beklememek için görevinizi basitleştirebilirsiniz. 3 * RC'ye eşit bir süre boyunca, şarj sırasında kapasitör üzerindeki voltajın RC devresine uygulanan voltajın% 95'ine ulaşacağı bilinmektedir. Bu nedenle, güç kaynağı ünitesinin voltajını, direnç derecesini ve bir kronometre ile donatılmış olarak, daha fazla doğruluk için zaman sabitini veya zaman sabitinin üç katını kolayca ölçebilir ve daha sonra iyi bilinen formüle göre kapasitörün kapasitansını hesaplayabilirsiniz.

Örneğin, aşağıdaki denemeyi düşünün. Diyelim ki elimizde elektrolitik kapasitör, üzerinde bir tür işaret var, ama buna gerçekten güvenmiyoruz, çünkü kapasitör uzun süre çöp kutularında yatıyor ve asla kurumuş olup olmadığını asla bilemezsiniz, genel olarak kapasitesini ölçmeniz gerekir. Örneğin, kapasitör 6800uf 50v diyor, ancak kesin olarak bilmeniz gerekiyor.

Adım 1. 10 kΩ'luk bir direnç alıyoruz, direncini bir multimetre ile ölçüyoruz, çünkü başlangıçta bu deneyde multimetrimize güveneceğiz. Örneğin, 9840 Ohm'luk bir direnç elde ettik.

Adım 2. Güç kaynağını açın. Multimetreye güç kaynağının ölçeğini (varsa) kalibre etmekten daha fazla güvendiğimiz için, multimetreyi doğrudan voltaj ölçme moduna getirin ve güç kaynağının terminallerine bağlayın. Güç kaynağının voltajını 12 volta ayarladık, böylece multimetre 12.00 V'yi doğru bir şekilde gösteriyor. Güç kaynağının voltajı ayarlanmamışsa, sadece ölçün ve kaydedin.

Adım 3. Kapasitesinin ölçülmesi gereken bir direnç ve kapasitör RC zinciri monte ediyoruz. Kondansatöre kısa devre yaptırırız, böylece kolayca döndürülebilir.

Adım 4. RC zincirini güç kaynağına bağlarız. Kondansatör hala kısa. RC zincirine sağlanan voltajı bir multimetre ile bir kez daha ölçüyoruz ve bu değeri kağıt üzerinde doğruluk için sabitliyoruz. Örneğin, 12.00 V kaldı veya başlangıçtaki ile aynı.

Adım sayısı 5. Bu voltajın% 95'ini, örneğin 12 volt ise,% 95'inin 11,4 volt olduğunu hesaplıyoruz. Artık 3 * RC'ye eşit bir sürede kapasitörün 11.4 V'a kadar şarj edeceğini biliyoruz.

Adım 6. Elimizde bir kronometre alıyoruz ve kapasitörü açıyoruz, aynı zamanda geri sayımı başlatıyoruz. Kondansatör üzerindeki voltajın 11.4 V'a ulaştığı zamanı düzeltiriz, bu 3 * RC olacaktır.

Adım 7. Hesaplamalar yapıyoruz. Ortaya çıkan süre, direncin ohm cinsinden direnci ve 3 ile bölünür. Biz farads cinsinden kapasitör kapasitansının değerini alırız.

Örneğin: süre 220 saniye (3 dakika ve 40 saniye) ortaya çıktı. 220'yi 3'e ve 9840'a bölün, kapasiteyi farads cinsinden alıyoruz. Örneğimizde, 0.007452 F, yani 7452 mikrofarad ve 6800 mikrofarad kondansatör üzerine yazılmıştır.Bu nedenle,% 20'nin kabul edilebilir sapması, kapasite sapması içinde olmuştur, çünkü yaklaşık% 9.6'ya ulaşmıştır.

Peki ya polar olmayan kapasitörler küçük kapasiteler? Kapasitör seramik veya polipropilen ise, alternatif akım ve kapasitans bilgisi burada yardımcı olacaktır.

Örneğin, bir kondansatör vardır, kapasitesi birkaç nanofaraddır ve bir AC devresinde çalışabileceği bilinmektedir. Ölçümleri gerçekleştirmek için, ikincil sargılı, örneğin 12 volt, bir multimetre ve aynı 10 kim dirençli bir ağ transformatörü gerekecektir.

Adım 1. RC devresini birleştiririz ve transformatörün sekonder sargısına bağlarız. Sonra ağdaki trafoyu açıyoruz.

Adım 2. Kondansatördeki alternatif voltajı bir multimetre ile, ardından dirençle ölçüyoruz.

Adım 3. Hesaplamalar yapıyoruz. İlk olarak, direnci direnç üzerinden hesaplıyoruz, - üzerindeki voltajı direncinin değerine böleriz. Devre seri olduğundan, kapasitörden geçen alternatif akım tam olarak aynı değerdedir. Kondansatör üzerindeki voltajı direnç yoluyla akımla bölün (kapasitörden geçen akım aynıdır), Xc kapasitans değerini elde ederiz. Kapasitans ve akım frekansını (50 Hz) bilerek, kapasitörün kapasitansını hesaplıyoruz.

Örneğin: dirençte 7 volt ve kapasitörde 5 volt. Bu durumda dirençten geçen akımın 700 μA olduğunu ve bu nedenle kapasitör yoluyla aynı olduğunu hesapladık. Böylece, kapasitörün 50 Hz frekansındaki kapasitansı 5 / 0.0007 = 7142.8 Ohm'dur. Kapasitans Xc = 1 / 6.28fC, bu nedenle C = 445 nF, yani 470 nF nominal.

Burada açıklanan yöntemler çok kaba olduğundan, bunları yalnızca başka seçenek olmadığında kullanabilirsiniz. Diğer durumlarda, özel ölçüm cihazlarının kullanılması daha iyidir.

Ayrıca bakınız: Multimetre nasıl kullanılır

Comments

[#1 Michael]

Basit ilkeler, pahalı cihazlar satın almak zorunda kalmadan günlük sorunları çözmenizi sağlar.

[#2 Eugene]

Ölçümleri şarjla değil, kapasitör deşarjı ile almayı öneriyorum.
Gerçek şu ki, kapasitör zayıfsa (artan bir kaçak akım ile), o zaman yararlı Enerjinin şarj kısmı sırasında kaçak akımları dengelemek için harcanacaktır. Ve kapasiteyi çok daha gerçek bir şekilde ölçüyoruz. Teşekkürler!

[#3 Anna]

Kondansatör üzerinde 10 mikrofarads yazılır, kapasitesini ölçerek devrede, multimetre 15 mikrofarads gösterir! Değerlerin abartılı olması normaldir, çünkü genellikle daha önce biraz sade miydi?