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豫见物理 基于ESP32和Phyphox的电容器充电电流图像小平顶成因及其消除方法 文章发布之后，被在锂电池领域躬耕了几十年的河南师范大学的汤教授看到，他亲自打来电话，建议我用恒流源对电容器充电。 汤教授在电话中指出，如果利用恒流源对电容器充电，电流和时间的乘积可以直观地反映出电量，而电量与电压的关系图像是线性的，其斜率即为电容器的电容，恒压源充电图像反映的信息比恒压源充电图像更为直观。 汤教授说的非常在理，但是近期忙于中原名师工作室考核迎检工作，迟迟没有动手验证这个实验。现在有了些许的空闲，就拿出设备，开始验证。 可是我去哪儿找恒流源呢？网上一查，还非常昂贵。花小钱办大事是我多年来养成的习惯，能不能自己设计一个恒流源呢？ 毕竟在创新物理实验领域摸爬滚打了很多年，利用手边的设备构建一个恒流源，这并不是一件难事。 我利用工作室现有的设备搭建了一个恒流源，并利用这个恒流源对电容器充电，利用ESP32捕捉电容器两端的电压和电容器的充电电流，然后利用蓝牙发送给智能手机，智能手机里面的Phyphox以电流与时间的乘积为纵轴、以电容器两端的电压为横轴，就绘制出了电容器的电量、电压关系图像。 将图像展成全屏，选择线性拟合，可得图像的斜率为0.0031法拉，与电容器标称的2200微法相比，还是比较接近的。 以前，从未想过用恒流源对电容器充电，因为高中物理实验室里也没有见过什么恒流源。这次在汤教授的启发下，经过巧妙的设计，利用手边的设备构造出近似的恒流源。 在恒流源条件下，电容器的电量与时间成正比，电容器的电压与电量成正比，只需要实验得出电压与时间成正比就行了，而这在ESP32与phyphox的配合下，是非常容易实现的。 在探究电容器电量与电压的关系时，用恒流源充电确实比用恒压源充电要好一些。恒流源充电能直观反映出电容器电量与电压的线性关系，而恒压源充电则达不到这一效果。 |
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