Aquí está el proyecto: estoy construyendo un capacitor a mano para medir esencialmente la constante de permitividad. Lo estoy haciendo construyendo un condensador de dimensiones conocidas, configurando un circuito RC y trazando la tapa. descarga. Con la resistencia conocida, la tapa. debe descargarse de acuerdo con el modelo
V (t) = V0e ^ -t / RC
donde V0 = el voltaje de la batería (estoy usando una celda D de 1.5V), R = la resistencia del circuito (estoy usando resistencias de megaohmios - entre 3-22MΩ - tengo 10 de cada uno), y C = la capacitancia = KEA / d donde K = constante dieléctrica (3.85 para el papel), A = área de superficie de la placa, d = distancia entre las placas (estoy separando las placas con el papel pero puede probar otros materiales) y E = la permitividad del espacio libre .
Estoy midiendo v (t) con un programa llamado logger pro. Básicamente hace exactamente lo que necesito; traza el voltaje a lo largo del tiempo.
Así que aquí está mi problema. Puedo hacer que todo funcione perfectamente con un capacitor pre-construido. El circuito funciona, las resistencias funcionan según lo previsto, etc.
Pero cuando conecto uno de mis muchos intentos con un resistor de fabricación casera (uno en el que puedo conocer las dimensiones), empiezo a ver cosas realmente extrañas.
Engancho la tapa. a la batería, y el voltaje a través de la tapa sube a aproximadamente 1.5V, por lo que la tapa está almacenando carga. Pero tan pronto como lo desconecto de la batería, el voltaje cae instantáneamente. Luego se levanta. ¡A veces se eleva a un voltaje mayor a 1.5V! Atraviesa estas curvas realmente aleatorias. ¡Tenga en cuenta que, en este punto, el circuito ni siquiera está completo! ¡Es solo una tapa con un medidor de voltaje y cables abiertos!
El diseño real del circuito tiene resistencias en un interruptor, de modo que puedo cargar la tapa, girar el interruptor y, una vez que se gira, la corriente fluye a través de las resistencias y puedo rastrear la descarga. Cada vez que intento eso, de nuevo veo patrones realmente aleatorios. Tan pronto como muevo el interruptor, el voltaje a través de la tapa cae en los negativos, luego comienza a ganar voltaje, ¡e incluso gana un voltaje positivo!
He probado varios diseños de tapones diferentes, pero creo que claramente me estoy perdiendo algo. Mi modelo actual tiene dos pequeñas tiras de cinta de cobre en un papel. Me aseguré de que las láminas de cobre no estén en contacto, y como hay un voltaje en la tapa, debe funcionar.
También he probado hojas de papel de aluminio sobre papel; resultados similares. pero, nuevamente, las curvas y las fluctuaciones de voltaje son diferentes cada vez.
¿Alguien puede pensar en soluciones? ¿Quizás un mejor diseño de tapa, o un mejor diseño de circuito?
Muchas gracias chicos! De nuevo, no sé si esto realmente pertenece a este foro, pero agradezco la ayuda que pueden ofrecer.