13. 某同学用图(a)所示的电路观察矩形波频率对电容器充放电的影响。所用器材有:电源、电压传感器、电解电容器 $C ~ ( 4 . 7 \mu \mathrm { F } \ : , ~ 1 0 \mathrm { V } )$ ),定值电阻R(阻值2.0kΩ)、开关S、导线若干。
(1)电解电容器有正、负电极的区别。根据图(a),将图(b)中的实物连线补充完整
图(a)
图(b)
(2)设置电源,让电源输出图(c)所示的矩形波,该矩形波的频率为 Hz ;
图(c)
图(d)
(3)闭合开关S,一段时间后,通过电压传感器可观测到电容器两端的电压 $U _ { \mathrm { c } }$ 随时间周期性变化,结果如图(d)所示,A、B为实验图线上的两个点。在B点时,电容器处于 \_状态(填“充电”或“放电”)在 点时(填 $^ { 6 6 } A ^ { , 9 }$ 或“B”),通过电阻R的电流更大;
(4)保持矩形波的峰值电压不变,调节其频率,测得不同频率下电容器两端的电压随时间变化的情况,并在坐标纸上作出电容器上最大电压 $U _ { \mathrm { m } }$ 与频率f关系图像,如图(e)所示。当 $f = 4 5 \mathrm { { H z } }$ 时电容器所带电荷量的最大值 $Q _ { \mathrm { m } } =$ C(结果保留两位有效数字);
图(e)
(5)根据实验结果可知,电容器在充放电过程中,其所带的最大电荷量在频率较低时基本不变,而后随着频率的增大逐渐减小。
②. 40 ③. 充电 ④. B ⑤. $1 . 8 \times 1 0 ^ { - 5 }$
