計(jì)算電容器

計(jì)算電容器也可用來對電阻和自感基準(zhǔn)進(jìn)行絕對測定。利用平衡方程ωRC=1的直角電橋，可從電容量及頻率值導(dǎo)出電阻的量值，從而對電阻基準(zhǔn)進(jìn)行絕對測定。測定時常取電橋電源的角頻率ω=104弧度/秒,電容量C=10納法,導(dǎo)出的電阻值R為10千歐。這樣的參數(shù)大小適中，易達(dá)到較高的測定準(zhǔn)確度。用此種方法絕對測定電阻的不確定度為10-7～10-8量級。

利用平衡方程ω2LC=1的諧振電橋（見經(jīng)典交流電橋），可用電容量及頻率值對自感量L進(jìn)行絕對測定,不確定度為10-6量級。

中國的計(jì)算電容器于1978年建成,不確定度為3.5×10-7,絕對測定電阻基準(zhǔn)的不確定度為5×10-7，絕對測定自感基準(zhǔn)的不確定度為5×10-6。 ?

原則上，普通的平板電容器、同軸圓柱電容器等均可作為計(jì)算電容器。但為了計(jì)算出這些電容器的電容量，需要準(zhǔn)確測出許多幾何尺寸，并計(jì)算出 修正量，不易實(shí)現(xiàn)。20世紀(jì)40年代以前，盡管作了很大努力，各種計(jì)算電容器的不確定度（見電磁測量誤差）均大于1×10-4。

1956年，澳大利亞的A.M.湯普森和D.G.蘭帕德證明：無限長柱面的兩兩相對象限之間每單位長度上的電容，當(dāng)各部分選得使其相等時，則電容量與橫截面的形狀和大小無關(guān)。此即為蘭帕德定理。根據(jù)此定理可設(shè)計(jì)出一種平行柱形電極的計(jì)算電容器，其電容量只取決于電極的軸向長度，與電容器的截面形狀無關(guān)。而軸向長度可以用光波干涉儀準(zhǔn)確地測定，這樣就使計(jì)算電容器的不確定度下降到3×10-7～10-8量級。

湯普森-蘭帕德型計(jì)算電容器的電容量很小，不到1皮法。所以需用比例高度準(zhǔn)確的感應(yīng)耦合比例臂電橋把量值傳遞到電容工作基準(zhǔn)和各種電容標(biāo)準(zhǔn)（見標(biāo)準(zhǔn)電容器）。