示波器測(cè)電容實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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1、示波法測(cè)電容設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)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(cè)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(duì)于解決生活及實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際問題，有著很重要的作用。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、進(jìn)一步熟悉數(shù)字示波器的主要技術(shù)性能與使用并學(xué)會(huì)利用示波器測(cè)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(duì)電容充、放電規(guī)律特性的認(rèn)識(shí)。3、學(xué)會(huì)用半衰期方法測(cè)量RC暫態(tài)過程時(shí)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(hào)源、電阻、電容三個(gè)（1.0，0.1，0.022微法）、電感、導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)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(fù)阻抗為：（1）復(fù)阻抗的模:(2)復(fù)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(dāng)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(gè)特殊的頻率，特點(diǎn)為：當(dāng)時(shí)，，電流相位超前于電壓，整個(gè)電路呈電容性；當(dāng)時(shí)，，電流相位滯后于電壓，整個(gè)電路呈電感性；當(dāng)時(shí)，即或隨偏離越遠(yuǎn)，阻抗越大，而電流越小。此時(shí)，，表明電路中電流I和電壓同位相，整個(gè)電路呈現(xiàn)純電阻性，這就是串聯(lián)諧振現(xiàn)象。此時(shí)電路總阻抗的模為最小，，電流則達(dá)到極大值。因此，只要調(diào)節(jié)、、中的任意一個(gè)量，電路都能達(dá)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(cè)量f04用低頻信號(hào)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(hào)（即UR，因?yàn)镮與UR同相位）加在X軸上，示波器將得到一個(gè)如下所示圖李薩茹圖形。改變信號(hào)源頻率，當(dāng)李薩如圖形由橢圓變?yōu)橹本€時(shí)，則電路處于諧振狀態(tài)。此時(shí)，信號(hào)源頻率即等于。圖3測(cè)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(dāng)兩波形能完全重合時(shí)，U與UR同相位，電路處于諧振狀態(tài)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容步驟(1)電路連接如圖3，其中。(2)在調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的頻率的同時(shí)觀察李薩茹圖形的變化，當(dāng)調(diào)至某一頻率時(shí)，當(dāng)李薩如圖形由橢圓變?yōu)橹本€時(shí)，電路處于諧振狀態(tài)。（電壓為

5、最大，測(cè)得這個(gè)信號(hào)的頻率）。(3)由諧振頻率計(jì)算所得電容的實(shí)驗(yàn)值。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理電路元件參數(shù)，測(cè)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(shí)驗(yàn)誤差分析實(shí)驗(yàn)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(dòng)產(chǎn)生誤差2、偶然誤差（1）儀器操作失誤造成電路連接錯(cuò)誤，從而產(chǎn)生誤差4（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)誤差感悟心得：………..我們選擇了RLC電路的連接方法，并用示波器測(cè)量電容，這對(duì)

6、增強(qiáng)我們的物理邏輯思維是大有益處的。在測(cè)量的過程中，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)，培養(yǎng)了我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中的耐心，這是做科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索的一個(gè)基本要求，得以最終以良好的狀態(tài)完成了實(shí)驗(yàn)。4