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《用示波器測(cè)電容實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、用示波器測(cè)電容摘要：電容在交流電路中電壓發(fā)生了變化，相位也發(fā)生了變化，而通過(guò)示波器可以清楚的觀察到這些變化，本實(shí)驗(yàn)利用示波器和電容的交流特性，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出諧振頻率的特殊值進(jìn)而通過(guò)公式計(jì)算，得出電容器的電容值大小。關(guān)鍵詞：電容RLC諧振頻率阻抗相位差電流峰值一、引言電容是電容器的參數(shù)之一，對(duì)于解決生活及實(shí)驗(yàn)屮的實(shí)際問(wèn)題，有著很重要的作用，不同電容的電容器因所需不同而被應(yīng)用在不同的地方，在實(shí)驗(yàn)中測(cè)電容器的電容，已成為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在此實(shí)驗(yàn)中，我們用示波器測(cè)量電容的容量，該方法操作簡(jiǎn)單，能
2、加深我們對(duì)電容和電容性質(zhì)的理解，鞏固我們所學(xué)的知識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)利用示波器測(cè)量電容器的電容量c。三、實(shí)驗(yàn)儀器200歐姆電阻一個(gè)，10mH電感一個(gè)，信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)，雙蹤示波器一?臺(tái)，面包板一個(gè)，電容一個(gè)，導(dǎo)線若干。四、實(shí)驗(yàn)原理測(cè)RLC諧振頻率RLC串聯(lián)電路如圖1所示：圖1RLC串聯(lián)電跑所加交流電壓U(有效值)的角頻率為w,則電路的的復(fù)阻抗為.Z=R4-j(cdL—1/ujC)復(fù)阻抗模為:囚=W+3L-1/應(yīng))2復(fù)阻抗的幅角：=arctan[(u)L-l/u)C)/R]即該電路電流滯后于總電壓的位差值?；?/p>
3、路中的電流I(有效值)為I=U/JR2+(3L-1/3C)2上面三式中Z、卩、I均為頻率f(或角頻率3,3=2nf)的函數(shù)，當(dāng)回路中其他元件參數(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串聯(lián)電路的阻抗，相位差，電流隨頻率的變化曲線。圖2RLC串聯(lián)電路
4、g頻、相頻曲線其中（b）圖4f曲線稱(chēng)為相頻特性曲線；（c）圖i-f曲線稱(chēng)為幅頻特性曲線。由曲線圖可以看出，存在一個(gè)特殊的頻率爲(wèi)特點(diǎn)為(1)當(dāng)fvf。時(shí)，WvO,電流相位超前于電壓，整個(gè)電路(2)呈電容性。當(dāng)f>f。吋，
5、申>0,電流相位滯后于電壓，整個(gè)電路呈電感性。(3)當(dāng)a)L-1/ooC=0時(shí)，即3。=1/JEC或f°=l/2g立時(shí)，（p=0,表明電路中電流1和電壓U同相位，整個(gè)電路呈純電阻性。這就是串聯(lián)電路諧振現(xiàn)象，此時(shí)電路總阻抗的模IZ
6、=R最小，電流I=U/
7、Z
8、達(dá)到極人值，易知只要調(diào)節(jié)f、L、C小任意一個(gè)量，電路就能達(dá)到諧振。f=丄一根據(jù)LC諧振回路的諧振頻率2nVLC或T=2nvTC可求得仇譏電。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（或步驟）1?電路連接如圖1,其中L=10mH,R二200（1,u=2Vo2.用萬(wàn)用電表測(cè)出待測(cè)
9、電容5=7.8X104。3.調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的頻率同時(shí)觀察兩端電壓變化，當(dāng)調(diào)至某一頻率時(shí)，電壓最大,測(cè)得這個(gè)最人值及信號(hào)的周期（或頻率）。4.由這個(gè)最大值的周期（或頻率）計(jì)算出電容的值。六、數(shù)據(jù)處理和分析測(cè)RLC諧振頻率數(shù)據(jù)記錄表f(KHZ)3.34.35.35.56.06.36.57.3&39.3Ur(mv)175225262.5280275270260250201180300n25020015010050Qiiiiiiiii12345678910通過(guò)圖表可知大概在f二5.5KHz處R上的電壓最大。將
10、其代人公式1C=4n2f02LC=8.4X104PFA=
11、C-Co
12、=0.6X1040.6X104f87w^xl00%7.6%七、實(shí)驗(yàn)誤差分析（注意分類(lèi)）1、系統(tǒng)誤差（1）儀器不精確造成誤差。（2）示波器圖像有厚度，使結(jié)果有誤差。（3）圖像抖動(dòng)產(chǎn)生誤差。2、偶然謀差（1）儀器操作失謀造成電路連接錯(cuò)誤，從而產(chǎn)生謀羌。（2）觀察時(shí)未使振幅達(dá)到最大就進(jìn)行讀數(shù)。（3）讀數(shù)誤差。八、結(jié)束語(yǔ)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是要求我們通過(guò)我們自己的設(shè)計(jì)，以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，與傳統(tǒng)的攝入式教學(xué)不同。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，培養(yǎng)了
13、學(xué)生的獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的能力。俗話說(shuō)實(shí)踐出真知，只有經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的知識(shí)，才能算得上是真正是知識(shí)。在本實(shí)驗(yàn)屮我們諧振了RLC電路的連接方法，并用示波器測(cè)量電容，這對(duì)增強(qiáng)我們的物理邏輯思維是大有益處的，在測(cè)量過(guò)程中，盡管實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較為繁瑣但我們還是耐心的完成了實(shí)驗(yàn)，最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果雖然誤差有點(diǎn)大，但是經(jīng)過(guò)誤差分析，使我們更好的了解了用示波器測(cè)電容的方法。九、參考文獻(xiàn)《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》、《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》
