电学实验台 · 定性观察

观察电容器充放电现象

把开关拨向不同触点,跟着电流表、电容器极板和两条曲线一起判断:电荷究竟怎样“进”和“出”?

开关位置
极板电荷量 q0.00 mC
电容器电压 Uc0.00 V
电流 I+12.00 mA
电容器充放电实验电路 由十二伏电源、电阻、单刀双掷开关和电容器构成。红色箭头表示传统电流方向。 + + + - - - 电源 12 V 电阻 R 电容器 C 充电触点 放电触点 开关接电源
约定:充电方向记为电流正方向。 起始:电流最大,电容器尚未带电。
刚接通时

充电或放电的电流大小都最大,随后逐渐减小,最后趋近于零。

方向会反转

以充电电流为正,放电电流就是负方向;大小规律相似,方向相反。

面积有含义

I-t 图像与时间轴所围面积的绝对值,等于这段时间内转移的电荷量。

学习边界:页面用标准 RC 指数曲线帮助看清趋势。高中阶段重在定性判断、方向分析和利用 I-t 图像面积理解电荷转移,不要求推导时间常数。

读图练习

充电过程中,从时刻 0 到标记点所对应时刻,I-t 曲线下方的阴影面积为 0.72 mC。这说明什么?