表題 放電曲線を用いたキャパシタ (コンデンサ) の静電容量の推定
ファイル inputA.txt, inputB.txt, inputC.txt は、次に示すキャパシタ (コンデンサ) の放電に関する実験のデータである。
1) 最初にキャパシタを電池 (3V) に接続して充電しておく。
2) 充電されたキャパシタを抵抗などに接続すると、キャパシタの＋極板からー極板に電流が流れ出す。
3) 2) で接続した瞬間、およびそこから5秒経つごとに電流形を見て、流れる電流を記録する。
4) 放電しきるまで (電流形の読み値が０になるまで) 記録をとる。
どのファイルにも。ファイルの各行には左から順に「放電開始からの経過時間 (秒)」「電流計の読み値 (マイクロアンペア)」という 2 つの数値が書かれている。
この実験において、t-i (t) 曲線 (放電電流曲線) と t = 0, i(t) = 0 で囲まれる部分の面積は実験手順 (1) でキャパシタに蓄えられた電気量を表しており、この電気量Qをもとにキャパシタの静電容量Cを次のように求めることが出来る: C = Q / V = Q / 3 (V は電池の電圧だから) 電流がマイクロアンペアで書かれているので、この式からだとキャパシタの静電容量はマイクロファラド単位で求まる。
inputA.txt ~ inputC.txt からは t-i(t) 曲線を正確に得ることは出来ないので、隣り合う実験データを読んで得られる折れ線と t = 0, i(t) = 0 で囲まれる部分の面積を計算し、そこからキャパシタの静電容量のおおよその値を推定するプログラムを書きなさい。
なお、ファイルからの入力データの読み込み、読み込み結果の確認、静電容量の計算 (台形や三角形の面積の和として電気量を求めるとよい) のそれぞれの部分は関数化して、mainから順次呼び出すようにプログラムを作ること。
inputA.txt 0-91,5-46,10-23,15-12,20-6,25-3,30-1,35-1,40-0
inputB.txt 0-91,5-66,10-48,15-35,20-25,25-18,30-13,35-10,40-7,
45-5,50-4,55-3,60-2,65-1,70-1,75-1,80-1,85-0
inputC.txt 0-91,5-78,10-67,15-58,20-50,25-43,30-37,35-31,40-27,
45-23,50-20,55-17,60-15,65-13,70-11,75-9,80-8,85-7,
90-6,95-5,100-4,105-4,110-3,115-3,120-2,125-2,130-2,
135-2,140-1,145-1,150-1,155-1,160-1,165-1,170-1,175-1
以上 お願いしてもよろしいですか?