直接用数字万用表观察电容器充放电

一 背景

电容器的充、放电实验，至少在十年前的时候，应该是不易做的。初时人们使用大容量电容和大阻值，以便记录指针式电表的读数。再后来较低档次的数字电表得以普及，甚至结合拍摄电表LCD显示数字的视频并分析的做法，读数困难的问题得到了解决。近些年随着Arduino等积木式单片机技术推广并扩展开来，直接使用这些单片机以及结合ADC芯片、低端DSO存储等进行这一实验，已经不存在任何技术阻隔。一定程度上说，电容器充、放电实验不再是高中物理教学中的疑难实验了。

正因这一实验被人们在单片机领域的挖掘，不由不令人跳出这一循环圈子之外想一想：如果只是使用易学易懂的电路和仪表，不碰高大上的技术，如何进行电容器充、放电实验？

二 实验

前段时间在研究变压器实验的时候，买了一部优利德万用表，自带了USB数据传输功能。于是做了电容器放电的实验：放电电阻400Ω，电解电容分别取6800μF、2200μF，使用μA档测量放电电流，该档位内阻400Ω。

三 结果

1、6800μF：拟合后RC=5.72，按标称值计算5.44。

2、2200μF：拟合后RC=1.69，按标称值计算1.76

四 讨论

1、课堂价值。由于本实验无需任何设计电路或示教板等等提前的工作，因此适合课堂演示时直接用双头鳄鱼线直接现场连接电路、现场测量，时间在三两分钟内即完成了。

这款优利德表传入计算机的数据，可以直接引入到Excel或Origin，进行更多的教学设计。

2、拓展使用。结合Origin的数据功能或Excel函数功能，例如，进行C=Q/U的计算等等，这甚至可以作为电容概念引入的环节：

上面积分值7657，充电电压为1.2V，做比值得到电容值6381，与标称值比较接近。