用示波器测电容

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1、用示波器测电容实验时间:2012年12月19号摘要:连接耗电量用示波器测量出谐振频率并测量出电容的大小,关键词:谐振频率,电容,电压一,引言电容大小的测量有很多种方法,本实验希望同学们根据电容的交流特性,利用示波器测量电容大小二,实验任务根据实验室提供的仪器,用示波器测量电容的大小三,实验仪器1.信号发生器一台2.双踪示波器一台3.未知电容一个4．电阻两个5．电感两只6．面包板一个7．导线若干四,实验原理1、RLC串联电路如图1所示。图1RLC串联电路所加交流电压（有效值）的角频率为。则电路的复阻抗为：（1）复阻抗的模:(2)复阻抗的幅

2、角:(3)即该电路电流滞后于总电压的位相差。回路中的电流I（有效值）为：（4）上面三式中Z、、I均为频率(或角频率，)的函数，当电路中其他元件参数取确定值的情况下，它们的特性完全取决于频率。图2（a）、（b）、（c）分别为RLC串联电路的阻抗、相位差、电流随频率的变化曲线。其中，（b）图曲线称为相频特性曲线；（c）图曲线称为幅频特性曲线。图2RLC串联电路幅频、相频曲线由曲线图可以看出，存在一个特殊的频率，特点为：（1）当时，，电流相位超前于电压，整个电路呈电容性；（2）当时，，电流相位滞后于电压，整个电路呈电感性；（3）当时，即或（5

3、）时，，表明电路中电流I和电压同位相，整个电路呈现纯电阻性，这就是串联谐振现象。此时电路总阻抗的模为最小，，电流则达到极大值。易知，只要调节、、中的任意一个量，电路都能达到谐振。令或（6）称为谐振电路的品质因数。值越大，频率选择性越好。2、电容的测定由公式（5）可以变换得到下式：（7）可以看出当达到谐振频率时，即可算得电容C。另外，由图（2）—（a）可知当达到谐振频率时，电流的值达到最大。而（8）所以也可以认为是电压达到最大。测量时可通过改变频率，找到电压最大时对应的频率。五，实验内容（或步骤）1.按图1连接电路，其中，，输入信号幅度为

4、2.3V，测量谐振频率。.2.测量曲线。在谐振频率左右各选取5个测量频率点，用示波器测量电阻上的电压，并记录数据。附近的测量点可相对集中些，目的是能将曲线尖锐部分描绘得准确些，得到满意的谐振曲线。根据测量数据绘制RLC串联电路的谐振曲线。3．根据图像可以得到谐振频率，从而由式（7）可算得电容C。六，原始数据记录表格设计U-f数据记录表：频率/kHz1234566.16.26.36.46.56.67电压U/mv0.40.81.21.72.12.252.252.252.252.252.252.252.2五,数据处理和分析由表中的数据=6.4

5、kHzC==6.2xF==-0.02xC=1xF=0.05kHz=1xFC=C+=6.2X0.1XF七，实验误差分析1，系统误差（1）计算存在误差（2）读数存在误差2,偶然误差（1）近似值的取舍不当八，结束语我通过收集资料，设计出了用示波器测量电容的实验方案，在实验的过程中由于自己准备得不充分遇到了一定的困难，但是我也收获到了一些东西，通过本次实验锻炼了我的动手能力，培养了我独力思考问题的能力，在以后的学习和生活中，我会加强自己的动手能力，多积累经验！