计算电容器
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[拼音]：jisuan dianrongqi [外文]：calculable capacitor 可按其几何尺寸测量值准确计算出其电容量的精密电容器。计算电容器的阻抗值从力学基本单位导出，所以可作为一种绝对测定电阻单位的方法（见电单位的绝对测定）。 原则上，普通的平板电容器、同轴圆柱电容器等均可作为计算电容器。但为了计算出这些电容器的电容量，需要准确测出许多几何尺寸，并计算出修正量，不易实现。20世纪40年代以前，尽管作了很大努力，各种计算电容器的不确定度（见电磁测量误差）均大于1×10-4。 1956年，澳大利亚的A.M.汤普森和D.G.兰帕德证明：无限长柱面的两两相对象限之间每单位长度上的电容，当各部分选得使其相等时，则电容量与横截面的形状和大小无关。此即为兰帕德定理。根据此定理可设计出一种平行柱形电极的计算电容器，其电容量只取决于电极的轴向长度，与电容器的截面形状无关。而轴向长度可以用光波干涉仪准确地测定，这样就使计算电容器的不确定度下降到3×10-7～10-8量级。 汤普森-兰帕德型计算电容器的电容量很小，不到1皮法。所以需用比例高度准确的感应耦合比例臂电桥把量值传递到电容工作基准和各种电容标准（见标准电容器）。 计算电容器也可用来对电阻和自感基准进行绝对测定。利用平衡方程ωRC＝1的直角电桥，可从电容量及频率值导出电阻的量值，从而对电阻基准进行绝对测定。测定时常取电桥电源的角频率ω＝104弧度/秒，电容量C=10纳法，导出的电阻值R为10千欧。这样的参数大小适中，易达到较高的测定准确度。用此种方法绝对测定电阻的不确定度为10-7～10-8量级。 利用平衡方程ω2LC＝1的谐振电桥（见经典交流电桥），可用电容量及频率值对自感量L进行绝对测定，不确定度为10-6量级。 中国的计算电容器于1978年建成，不确定度为3.5×10-7，绝对测定电阻基准的不确定度为5×10-7，绝对测定自感基准的不确定度为5×10-6。 |
