示波器測電容實驗報告.doc

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1、示波器測電容設計性實驗一、實驗項目名稱示波器測電容二、實驗目的1.研究當方波電源加于RC串聯(lián)電路時產生的暫態(tài)放電曲線及用示波器測量電路半衰期的方法，加深對電容充放電規(guī)律特性的認識。2.進一步熟悉數(shù)字示波器的主要技術性能與使用并學會利用示波器測電容的容值。三、實驗原理（闡明實驗的研究意義、實驗依據(jù)原理、測量電路等）1.RC串聯(lián)電路暫態(tài)過程RC在由R.C組成的電路中，暫態(tài)過程是電容的充放電的過程。其中信號源用方波信號。在上半個周期內，方波電源（+E）對電容充電；在下半個周期內，方波電壓為零，電容對地放電。充電過程中的回路方程為由初始條件t=0時，U=0，得解為從在放電過程中的回路方程為由初始

2、條件t=0時，U=E，得解為從上式可見，他們都是隨時間t按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減。式中的RC=.具有時間函數(shù)的量綱，稱為時間常量（或猶豫時間），是表示暫態(tài)過程中進行的快慢的一個重要物理量。與時間常量有關的另一個實驗中較容易測定的特征值，稱為半衰期，即當（或上升到終值）一半所需要的時間，它同樣反映了暫態(tài)過程的快慢程度，與的關系為2.用RC法測電容，分別用示波器測出電阻和電容兩端的電壓，串聯(lián)電路中電流相等，所以電壓之比等于電阻之比，容抗等于，所以：=，由此可算出示波器的電容。一、實驗儀器面包板，示波器，導線，電容，電阻。二、實驗內容及步驟半衰期法測電容；選取一個電阻和一個電容，將它們串聯(lián)并接在示波

3、器上，另用兩根線接在電容兩側，在示波器上可看到電容兩端電壓隨時間變化的圖像，讀出半衰期，就能用公式算出電容的電壓值。RC法測電容：選取一個電阻和一個電容，將它們串聯(lián)并接在示波器上，另用兩根線接在電容兩側，天出適合的頻率，即可在峰值處讀出電容兩端的電壓，在把連在電容兩端的線接在電阻兩側，讀出電阻的電壓。改變頻率，同理測出6組數(shù)據(jù)。即可用公式算出電容。三、數(shù)據(jù)記錄及處理（保留必要的數(shù)據(jù)計算的步驟、誤差計算及規(guī)范的結果表達式，）半衰期法：標準電容C=0.1微伏，R=200歐。測得半衰期t=15μsC==0.108μF標準差=0.816誤差：（0.108－0.1/0.1）×100%=8%RC串聯(lián)

4、法：利用公式=可算出CUr/vUc/vf/HzUc/UrC實/μF12.64.220013/210.09822.842507/100.08932.843007/100.0944343503/40.09753.22.44004/30.106C平=0.097μF=0.012誤差：（0.1-0.097/0.1）×100%=3%一、實驗結果分析與小結（根據(jù)實驗結果，比較兩種測量方法的測量精度并與理論值比較，分析誤差來源）1.由結果可發(fā)現(xiàn)用RC串聯(lián)電路所測得電容的誤差比半衰期測得的電容的小很多。2.用半衰期發(fā)測量時，示波器上所顯示的波形的線條比較粗，讀取時間時會帶來較大誤差。3.用RC法測電容時，

5、用示波器測量電阻和電容兩端的電壓時可能波形還未到達最大振幅就讀數(shù)了，引起誤差。一、附上原始數(shù)據(jù)