Резистор Конденсатор цепи

Я учитель физики в средней школе и сегодня столкнулся с некоторыми проблемами, которые я не могу объяснить.

Мы сделали цепь с 11 V источник питания, подключенный к 100   к Ом резистор и 100   мю Ф конденсатор. Мы использовали датчик напряжения Вернье, чтобы наблюдать увеличение потенциала на конденсаторе. Потенциал увеличился примерно до 6 V и оставался относительно постоянным. Я действительно не уверен, почему это не поднялось бы до 11 В.

Мы также наблюдали разрядку конденсатора при удалении источника питания из цепи. Казалось, что он разряжается примерно до 0,2 В и остается там. Я замкнул конденсатор, чтобы полностью разрядить его, и потенциал упал до нуля, но затем медленно восстановился до 0,2 В. Мы обнаружили, что сам пробник напряжения, по-видимому, заряжает конденсатор, и это просто не имеет для меня смысла.

Заранее большое спасибо всем, кто может помочь мне разобраться в одной или обеих этих проблемах.

Я предполагаю, что это параллельная цепь, напряжение постоянного тока и электролитический конденсатор, но вы должны явно указать эту информацию в вопросе. Кроме того, вы брали какие-либо текущие показания? Каков текущий предел вашего источника питания?
Да, запрошенная @PM2Ring информация будет очень полезна. Также модель вольтметра.
Каково внутреннее сопротивление вашего датчика напряжения Vernier? Вы могли бы объяснить свой результат, если он порядка 100k (делитель напряжения).
Это последовательная цепь при зарядке, а при разрядке только два элемента — резистор и конденсатор. Конечно, это постоянный ток, если цель состоит в том, чтобы зарядить конденсатор. Я действительно не знаю, электролитический ли это конденсатор - как я могу сказать? Это имеет смысл насчет внутреннего сопротивления зонда - я посмотрю на это.
Зонд изготовлен компанией Vernier. vernier.com/products/sensors/voltage-probes/vp-bta
Хорошим экспериментальным методом устранения неполадок было бы изменение значений резисторов и значений напряжения источника питания, чтобы увидеть, пропорционально ли несоответствие. У вас есть одна точка данных (11 В, 100 к Ом ). Это не помогает решить проблему. Не принимайте это как оскорбление. Это должно быть возможностью для обучения. Передайте своим ученикам.
Быть электролитическим должно быть очевидно, поскольку они поляризованы - это означает, что вы должны подчиняться отрицательным и положительным клеммам (или проводам) на электролитическом конденсаторе. Таким образом, вполне нормально иметь очень четко обозначенную отрицательную клемму, обычно со знаком минус на корпусе конденсатора со стороны отрицательной клеммы.
На самом деле похоже, что что-то не так с самим конденсатором. Может быть, какое-то внутреннее короткое замыкание «с сопротивлением», которое не позволяет напряжению выйти на полную шкалу.

Ответы (1)

Для одного, в 11 В вы используете датчик не по его спецификациям (до 10 В ). 6 В проблема может быть связана с тем, что черный провод датчика напрямую подключен к земле через интерфейсный разъем (или любой другой потенциал вашего измерительного устройства, такого как планшет или ноутбук). Это может также вызвать зарядку конденсатора при отключении питания. Судя по предоставленной информации, это действительно в основном предположения. Лучше всего было бы провести повторную проверку с пробником перепада напряжения, который не обладает этим свойством, если он у вас есть под рукой. Или подойдет обычный мультиметр.

При внутреннем сопротивлении 1 М Ом щуп, действующий как делитель напряжения, не должен в такой степени влиять на результаты. Однако вы можете легко устранить эту возможность, используя другой резистор и повторив измерение.