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《示波器測電容實驗報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、示波法測電容設(shè)計性實驗報告電容是電容器的參數(shù)之一，電容在交流電路中電壓與電流間除了大小發(fā)生變化，相位也發(fā)生了改變，而通過示波器可以很清楚地觀察到這些變化。示波諧振法測量電容，就是用示波器觀察RLC串聯(lián)電路的諧振現(xiàn)象來確定電容的值，這對于解決生活及實驗中的實際問題，有著很重要的作用。一、實驗目的1、進一步熟悉數(shù)字示波器的主要技術(shù)性能與使用并學會利用示波器測電容的容值。2、觀察RC和RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程，加深對電容充、放電規(guī)律特性的認識。3、學會用半衰期方法測量RC暫態(tài)過程時間常數(shù)。4、觀察RLC串聯(lián)電路的諧振現(xiàn)象，用示波器確定諧振頻率。二、可供儀器雙蹤數(shù)
2、字示波器、多功能信號源、電阻、電容三個（1.0，0.1，0.022微法）、電感、導線若干三、實驗原理1、RLC串聯(lián)諧振將電阻R、自感L和電容C串聯(lián)后加上交變電壓如圖所示圖1RLC串聯(lián)電路在交變電路中，電容C和電感L兩端的阻抗與電壓的園頻率有關(guān)，所加交流電壓（有效值）的角頻率為，則電路的復阻抗為：（1）復阻抗的模:(2)復阻抗的幅角:(3)即該電路電流滯后于總電壓的位相差?；芈分械碾娏鱅（有效值）為：4(6)上面三式中Z、、I均為頻率(或角頻率，)的函數(shù)，當電路中其他元件參數(shù)取確定值的情況下，它們的特性完全取決于頻率。圖2（a）、（b）、（c）分別為RLC串
3、聯(lián)電路的阻抗、相位差、電流隨頻率的變化曲線。其中，（b）圖曲線稱為相頻特性曲線；（c）圖曲線稱為幅頻特性曲線。圖2RLC串聯(lián)電路幅頻、相頻曲線由曲線圖可以看出，存在一個特殊的頻率，特點為：當時，，電流相位超前于電壓，整個電路呈電容性；當時，，電流相位滯后于電壓，整個電路呈電感性；當時，即或隨偏離越遠，阻抗越大，而電流越小。此時，，表明電路中電流I和電壓同位相，整個電路呈現(xiàn)純電阻性，這就是串聯(lián)諧振現(xiàn)象。此時電路總阻抗的模為最小，，電流則達到極大值。因此，只要調(diào)節(jié)、、中的任意一個量，電路都能達到諧振。根據(jù)LC諧振回路的諧振頻率或(9)可求得C：(10)2、示波
4、法測量f04用低頻信號發(fā)生器作為交流電源，把串聯(lián)電路的總電壓U加在示波器Y軸上，把電流信號（即UR，因為I與UR同相位）加在X軸上，示波器將得到一個如下所示圖李薩茹圖形。改變信號源頻率，當李薩如圖形由橢圓變?yōu)橹本€時，則電路處于諧振狀態(tài)。此時，信號源頻率即等于。圖3測量線路圖若用雙蹤示波器觀察，則把U及UR分別輸?shù)绞静ㄆ鱕A和YB，當兩波形能完全重合時，U與UR同相位，電路處于諧振狀態(tài)。四、實驗內(nèi)容步驟(1)電路連接如圖3，其中。(2)在調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的頻率的同時觀察李薩茹圖形的變化，當調(diào)至某一頻率時，當李薩如圖形由橢圓變?yōu)橹本€時，電路處于諧振狀態(tài)。（電壓為
5、最大，測得這個信號的頻率）。(3)由諧振頻率計算所得電容的實驗值。五、實驗數(shù)據(jù)處理電路元件參數(shù)，測RLC諧振頻率，數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果見下表。E1.01.59310.9982%0.15.0260.10022%0.02210.7500.02190.45%六、實驗誤差分析實驗誤差分析1、系統(tǒng)誤差（1）儀器不精確,造成誤差（2）示波器的圖像有厚度，使結(jié)果有誤差（3）圖像抖動產(chǎn)生誤差2、偶然誤差（1）儀器操作失誤造成電路連接錯誤，從而產(chǎn)生誤差4（2）觀察時未使振幅達到最大就進行讀數(shù)（3）讀數(shù)誤差感悟心得：………..我們選擇了RLC電路的連接方法，并用示波器測量電容，這對
6、增強我們的物理邏輯思維是大有益處的。在測量的過程中，盡管實驗數(shù)據(jù)較為繁瑣，但我們還是耐心的完成了實驗，培養(yǎng)了我們在實驗中的耐心，這是做科學實驗探索的一個基本要求，得以最終以良好的狀態(tài)完成了實驗。4
