本發(fā)明涉及電容器技術領域,具體涉及一種疊層式電容器組試驗裝置。
背景技術:
電容器的電容大小c與電容器兩極板正對面積s成正比,電容器電容大小c與電容器兩極板間距離d成反比。這兩個關系式在中學階段只能通過定性實驗加以說明,無法通過儀器來定量研究電容大小c與兩極板正對面積s和電容大小c與兩極板間距離d的關系,因此,需要提供一種疊層式電容器組試驗裝置以滿足使用需求。
技術實現要素:
本發(fā)明目的在于解決上述問題,提供一種疊層式電容器組試驗裝置。
為實現上述目的,本發(fā)明提供了一種疊層式電容器組試驗裝置,其特征在于:包括一號木工板、二號木工板、接線柱、支架、緊固螺栓、銅片、螺釘、導線、一號亞克力板、電容器和二號亞克力板,一號木工板通過緊固螺栓依次與一號亞克力板、電容器、二號亞克力板和二號木工板相連固定,支架通過緊固螺釘固定在二號木工板底端,電容器邊緣有突出部,銅片包裹突出部并通過螺釘固定在二號木工板上,接線柱固定在一號木工板上,導線的一端與接線柱相連,另一端與突出部相連;
電容器由單元電容器組合而成,單元電容器由下極板、介質層、上極板、絕緣層組成,介質層的數量為1~3層,上極板和下極板均由鋁箔紙制成,絕緣層和介質層均由pvc塑料紙制成,上極板和下極板的邊緣處均有一個突出部。
進一步的所述疊層式電容器組試驗裝置的接線柱共8個,左右兩邊各4個,均自上而下排列,兩列接線柱的位置相對于一號木工板中線呈軸對稱,對稱的兩個接線柱為一組接線柱。
進一步的所述疊層式電容器組試驗裝置的第一組接線柱間的電容器由5個包含一層介質層的單元電容器組成。
進一步的所述疊層式電容器組試驗裝置的第二組接線柱間的電容器由10個包含一層介質層的單元電容器組成。
進一步的所述疊層式電容器組試驗裝置的第三組接線柱間的電容器由10個包含二層介質層的單元電容器組成。
進一步的所述疊層式電容器組試驗裝置的第四組接線柱間的電容器由10個包含三層介質層的單元電容器組成。
本發(fā)明的有益效果:該種疊層式電容器組試驗裝置以生活中常用的物件作為制作材料,生產成本較低,結構簡單,解決了中學實驗室無法定量探究電容器電容與其結構的關系這一難題。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的主視圖;
圖2為本發(fā)明的俯視圖;
圖3為本發(fā)明的單元電容器示意圖;
圖4為本發(fā)明的下極板示意圖;
圖5為本發(fā)明的第一組接線柱間電容器示意圖;
圖6為本發(fā)明的第二組接線柱間電容器示意圖;
圖7為本發(fā)明的第三組接線柱間電容器示意圖;
圖8為本發(fā)明的第四組接線柱間電容器示意圖;
其中:1、一號木工板,2、二號木工板,3、接線柱,4、支架,5、緊固螺栓,6、銅片,7、螺釘,8、導線,9、一號亞克力板,10、電容器,11、二號亞克力板,12、下極板,13、介質層,14、上極板,15、絕緣層,16、突出部。
具體實施方式
用兩張等大鋁箔紙分別作為電容器的上、下極板,在兩張鋁箔中間夾一張pvc塑料紙作為介質層,壓緊使它們完全貼合在一起,就構成了一個電容器,鋁箔紙的面積就是電容器極板的正對面積s0,作為介質層的pvc塑料紙的厚度d,就是電容器兩極板間距d。若在上、下鋁箔紙間夾兩層pvc塑料紙為介質層,壓緊使它們貼合緊密,就構成了正對面積為s0,兩極板間距為2d的電容器。同理,在上下鋁箔紙間夾三層pvc塑料紙為介質層,壓緊使它們緊密,就構成了正對面積為s0,兩極板間距為3d的電容器。
如圖1至圖8所示,本發(fā)明采取以下技術方案來實現:該種疊層式電容器組試驗裝置,其特征在于:包括一號木工板1、二號木工板2、接線柱3、支架4、緊固螺栓5、銅片6、螺釘7、導線8、一號亞克力板9、電容器10和二號亞克力板11,一號木工板1通過緊固螺栓5依次與一號亞克力板9、電容器10、二號亞克力板11和二號木工板2相連固定,支架4通過緊固螺釘固定在二號木工板2底端,電容器10邊緣有突出部16,銅片6包裹突出部16并通過螺釘7固定在二號木工板2上,接線柱3固定在一號木工板1上,導線8的一端與接線柱3相連,另一端與突出部16相連;
電容器10由單元電容器組合而成,單元電容器由下極板12、介質層13、上極板14、絕緣層15組成,介質層13的數量為1~3層,上極板14和下極板12均由鋁箔紙制成,絕緣層15和介質層13均由pvc塑料紙制成,上極板14和下極板12的邊緣處均有一個突出部16。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,疊層式電容器組試驗裝置的接線柱3共8個,左右兩邊各4個,均自上而下排列,兩列接線柱的位置相對于一號木工板1中線呈軸對稱,對稱的兩個接線柱3為一組接線柱。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,疊層式電容器組試驗裝置的第一組接線柱間的電容器10由5個包含一層介質層13的單元電容器組成。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,疊層式電容器組試驗裝置的第二組接線柱間的電容器10由10個包含一層介質層13的單元電容器組成。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,疊層式電容器組試驗裝置的第三組接線柱間的電容器10由10個包含二層介質層13的單元電容器組成。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,疊層式電容器組試驗裝置的第四組接線柱間的電容器10由10個包含三層介質層13的單元電容器組成。
本發(fā)明的疊層式電容器組試驗裝置安裝時在水平放置的一號木工板1上放上一號亞克力板9,在一號亞克力板9上鋪設5個包含一層介質層13的單元電容器為第一組。之后,再鋪10個包含一層介質層13的單元電容器為第二組。再鋪10個包含兩層介質層13的單元電容器為第三組。最后鋪10個包含三層介質層13的單元電容器為第四組。將各組上、下極板的突出部16分別緊密疊合在一起,作為電容器10極板的引線,即接線柱3。在鋪設完成的電容器10上平鋪二號亞克力板11,在二號亞克力板11上再放二號木工板2,使用緊固螺栓5固定,使得上、下極板與介質層13緊密貼合,盡可能排出各層間的空氣。最后在一號木工板1上嵌上數字萬用表。
使用亞克力板是因為其平整度較好,有利于上、下極板與介質層13的貼合。
實施例1
探究電容器兩板板間距離d相同,電容器電容c與正對面積s的關系。用數字萬用表測第一組、第二組及一、二組連接后的電容大小,數值如表1所示。
表1電容c與正對面積s的關系
由表中數據可以看出電容器電容的大小和極板的正對面積成正比,即板間距一定時,正對面積越大,電容越大。
實施例2
探究電容器兩極板正對面積s相同,電容器電容c與兩極板間距d的關系,用數字萬用電表測第二組、第三組及第四組間的電容大小,數值如表2所示。
表2電容c與板間距d的關系
由表中數據可以看出電容器電容的大小和板間距成反比,即正對面積一定時,板間距越大,電容越小。
該種疊層式電容器組試驗裝置以生活中常用的物件作為制作材料,生產成本較低,結構簡單,解決了中學實驗室無法定量探究電容器電容與其結構的關系這一難題。
以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解,本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據本發(fā)明的構思作出諸多修改和變化。因此,凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案,皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。