فئات: مقالات مميزة » تبادل الخبرات
مرات المشاهدة: 40692
تعليقات على المقال: 3
كيفية تحديد السعة بسهولة من مكثف باستخدام الأدوات المتاحة
في بعض الأحيان عندما جرا مكثف لا يوجد أي علامة أو عدم وجود ثقة في المعلمات المشار إليها في قضيتها ، فمن المطلوب لاكتشاف بطريقة ما القدرة الحقيقية. ولكن كيف نفعل ذلك دون معدات خاصة؟
بطبيعة الحال ، إذا كان هناك في متناول اليد متعدد المتر مع القدرة على قياس السعة أو متر C مع مجموعة مناسبة من قياسات السعة ، فإن المشكلة تتوقف عن ذلك. ولكن ماذا تفعل إذا فقط المتر المنزلية البسيطة وبعض امدادات الطاقة ، ولكن هل من الضروري قياس سعة مكثف هنا والآن؟ في هذه الحالة ، ستنتهي قوانين الفيزياء المعروفة ، مما سيسمح بقياس السعة بدرجة كافية من الدقة.
أولاً ، نعتبر طريقة بسيطة لقياس سعة المكثف الكهربائي باستخدام الأدوات المتاحة. كما تعلمون ، عند شحن مكثف من مصدر جهد ثابت من خلال المقاوم ، هناك نمطًا يقارب به الجهد على المكثف أضعافا مضاعفة الجهد من المصدر ، وفي الحد ، يوما ما ، سوف تصل إليه في النهاية.
ولكن حتى لا تنتظر طويلًا ، يمكنك تبسيط مهمتك. من المعروف أن الجهد الكهربي على المكثف أثناء الشحن سيصل إلى 95٪ من الجهد المطبق على دارة RC لفترة تساوي 3 * RC. لذلك ، بمعرفة جهد وحدة الإمداد بالطاقة ، وتصنيف المقاوم ، ومسلحين بساعة توقيت ، يمكنك بسهولة قياس ثابت الوقت ، أو ثلاثة أضعاف الوقت الثابت للحصول على دقة أكبر ، ثم حساب سعة المكثف وفقًا للمعادلة المعروفة.
على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك التجربة أدناه. دعنا نقول لدينا مكثف كهربائيا، التي يوجد عليها نوع من العلامات ، لكننا لا نثق بها بشكل خاص ، لأن المكثف ظل مستلقيًا في الصناديق لفترة طويلة ، ولا تعرف أبدًا ما إذا كانت قد جفت ، بشكل عام ، تحتاج إلى قياس قدرتها. على سبيل المثال ، يقول مكثف 6800 فائق التوهج 50 فولت ، ولكن عليك أن تعرف بالتأكيد.
الخطوة رقم 1. نأخذ المقاوم 10kΩ ، وقياس مقاومته مع المتر ، حيث أننا في البداية نثق المتر لدينا في هذه التجربة. على سبيل المثال ، حصلنا على مقاومة 9840 أوم.
الخطوة رقم 2. بدوره على امدادات الطاقة. نظرًا لأننا نثق في المتر المتعدد أكثر من معايرة مقياس وحدة تزويد الطاقة (إن وجد) ، فضع المتر المتعدد في وضع قياس الجهد المباشر ، وقم بتوصيله بأطراف تزويد الطاقة. لقد قمنا بضبط جهد مزود الطاقة على 12 فولت ، بحيث يظهر المتر المتعدد بدقة 12.00 فولت. إذا لم يتم تنظيم جهد مزود الطاقة ، فقم ببساطة بقياسه وتسجيله.
الخطوة رقم 3. نقوم بتجميع سلسلة RC للمقاوم والمكثف ، والتي يجب قياس السعة فيها. نحن نعمل على ماس كهربائى للمكثف بحيث يمكن قلبه بسهولة.
الخطوة رقم 4. نحن ربط سلسلة RC إلى إمدادات الطاقة. مكثف لا يزال قصير. نقيس مرة أخرى الجهد الكهربائي المقدم لسلسلة RC بمقياس متعدد ، ونصلح هذه القيمة للإخلاص على الورق. على سبيل المثال ، بقي 12.00 V ، أو كما كان في البداية.
الخطوة رقم 5. نحسب 95 ٪ من هذا الجهد ، على سبيل المثال ، إذا كان 12 فولت ، ثم 95 ٪ هو 11.4 فولت. الآن نعلم أنه في وقت يساوي 3 * RC ، سوف يشحن المكثف حتى 11.4 فولت.
الخطوة رقم 6. نأخذ ساعة توقيت في أيدينا ، ونكشف عن المكثف ، نبدأ العد التنازلي في وقت واحد. نصلح الوقت الذي يصل فيه الجهد عبر المكثف إلى 11.4 فولت ، وسيكون هذا 3 * RC.
الخطوة رقم 7. نحن نجعل الحسابات. الوقت الناتج بالثواني مقسوم على مقاومة المقاوم بالأوم ، وعلى 3. نحصل على قيمة السعة مكثف في farads.
على سبيل المثال: انتهى الوقت 220 ثانية (3 دقائق و 40 ثانية). قسّم 220 على 3 وفي 9840 ، نحصل على السعة في farads. في مثالنا ، اتضح أنه 0.007452 F ، أي 7452 microfarads ، و 6800 microfarads مكتوبة على المكثف.وبالتالي ، فإن الانحراف المقبول بنسبة 20 ٪ كان ضمن انحراف السعة ، حيث بلغ حوالي 9.6 ٪.
لكن ماذا عن المكثفات غير القطبية قدرات صغيرة؟ إذا كان المكثف من السيراميك أو البولي بروبيلين ، فإن التيار المتردد ومعرفة السعة سوف يساعدان هنا.
على سبيل المثال ، هناك مكثف ، وسعته يفترض أن العديد من nanofarads ، ومن المعروف أنه يمكن أن تعمل في دائرة AC. لإجراء القياسات ، سوف تكون هناك حاجة إلى محول شبكة مع لف ثانوي ، على سبيل المثال ، 12 فولت ، المتر ، وجميع المقاوم 10 نفسه.
الخطوة رقم 1. نقوم بتجميع دائرة RC ، وتوصيلها باللف الثانوي للمحول. ثم نحول المحول في الشبكة.
الخطوة رقم 2. نقيس الجهد المتناوب على المكثف بمقياس متعدد ، ثم على المقاوم.
الخطوة رقم 3. نحن نجعل الحسابات. أولاً ، نحسب التيار من خلال المقاوم ، - نقسم الجهد عبره على قيمة مقاومته. بما أن الدائرة مسلسل ، فإن التيار المتردد خلال المكثف هو بالضبط نفس القيمة. اقسم الجهد عبر المكثف بواسطة التيار من خلال المقاوم (التيار من خلال المكثف هو نفسه) ، نحصل على قيمة السعة Xc. مع العلم بالسعة والتردد الحالي (50 هرتز) ، فإننا نحسب السعة للمكثف لدينا.
على سبيل المثال: على المقاوم 7 فولت ، وعلى مكثف 5 فولت. حسبنا أن التيار من خلال المقاوم في هذه الحالة هو 700 μA ، وبالتالي من خلال المكثف ، هو نفسه. لذا فإن سعة المكثف بتردد 50 هرتز هي 5 / 0.0007 = 7142.8 أوم. السعة Xc = 1 / 6.28fC ، وبالتالي C = 445 nF ، أي 470 nF الاسمية.
تعتبر الطرق الموضحة هنا خام للغاية ، لذا لا يمكنك استخدامها إلا عند عدم وجود خيارات أخرى. في حالات أخرى ، من الأفضل استخدام أدوات قياس خاصة.
انظر أيضا: كيفية استخدام المتر
انظر أيضا في electro-ar.tomathouse.com
: