文档介绍：:..用示波器测电容摘要:电容在交流电路中电压发生了变化,相位也发生了变化,而通过示波器可以清楚的观察到这些变化,本实验利用示波器和电容的交流特性,通过实验得出谐振频率的特殊值进而通过公式计算,得出电容器的电容值大小。关键词:电容RLC谐振频率阻抗相位差电流峰值一、引言电容是电容器的参数之一,对于解决生活及实验屮的实际问题,有着很重要的作用,不同电容的电容器因所需不同而被应用在不同的地方,在实验中测电容器的电容,已成为大学物理实验中很重要的一个环节,在此实验中,我们用示波器测量电容的容量,该方法操作简单,能加深我们对电容和电容性质的理解,巩固我们所学的知识。二、实验任务利用示波器测量电容器的电容量c。三、实验仪器200欧姆电阻一个,10mH电感一个,信号发生器一台,双踪示波器一•台,面包板一个,电容一个,导线若干。四、实验原理测RLC谐振频率RLC串联电路如图1所示:图1RLC串联电跑所加交流电压U(有效值)的角频率为w,=R4-j(cdL—1/ujC)复阻抗模为:囚=W+3L-1/应)2复阻抗的幅角:=arctan[(u)L-l/u)C)/R]即该电路电流滞后于总电压的位差值。回路中的电流I(有效值)为I=U/JR2+(3L-1/3C)2上面三式中Z、卩、I均为频率f(或角频率3,3=2nf)的函数,当回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。图2RLC串联电路|g频、相频曲线其中(b)图4f曲线称为相频特性曲线;(c)图i-f曲线称为幅频特性曲线。由曲线图可以看出,存在一个特殊的频率爲特点为(1)当fvf。时,WvO,电流相位超前于电压,整个电路(2)呈电容性。当f>f。吋,申>0,电流相位滞后于电压,整个电路呈电感性。(3)当a)L-1/ooC=0时,即3。=1/JEC或f°=l/2g立时,(p=0,表明电路中电流1和电压U同相位,整个电路呈纯电阻性。这就是串联电路谐振现象,此时电路总阻抗的模IZ|=R最小,电流I=U/|Z|达到极人值,易知只要调节f、L、C小任意一个量,电路就能达到谐振。f=丄一根据LC谐振回路的谐振频率 2nVLC或T=2nvTC可求得仇讥电。五、实验内容(或步骤)1・电路连接如图1,其中L=10mH,R二200(1,u==。,当调至某一频率时,电压最大,测得这个最人值及信号的周期(或频率)。(或频率)计算出电容的值。六、数据处理和分析测RLC谐振频率数据记录表f(KHZ)&(mv)