文档介绍：示波器测电容实验报告
示波器测电容设计性实验
实验项目名称
示波器测电容
二、实验目的
RC串联电路时产生的暂态放电曲线及用示波器测量电路半衰期的方法，加深
对电容充放电规律特性的认识。
器的主要技术性能与使用并学会利用示波器测电容的容值。
三、实验原理（阐明实验的研究意义、实验依据原理、测量
电路等）
.RC串联电路暂态过程
RC 业+Uc = ，暂 dt
态过程是电容的充放电的过程。其中信号源用方波信
号。在上半个周期内，方波电源（+E）对电容充电；在下半个周期内，方波电压为零，电容对地放电。充电过程中的回路方程为
由初始条件t=0时，Uc = 0,得解为
t
-
Uc =E(1—eRC)
t
Ur = iR = Ee-RC
从
Uc、UR二式可见，Uc是随时间t按指数函数规律增长，而电压UR随时间t按指数函数规律衰减
在放电过程中的回路方程为
RC
dUc c
dt
Uc =0
c
由初始条件t=0时，Uc=E,得解为
Ee
RC
t
UR =iR --Ee-RC
从上式可见，他们都是随时间t按指数函数规律衰减。式中的RC=.具有时间函数的量纲，称为时间常量
（或犹豫时间），是表示暂态过程中进行的快慢的一个重要物理量。与时间常量丁有关的另一个实验中较容易测定的特征值，称为半衰期 Tv即当U c（t）下降到初值（或上升到终值）一半所需要的时间，它同样反映了暂态过程的快慢程度，与七的关系为
Ti = ln2=
.用RC法测电容，分别用示波器测由电阻和电容
两端的电压，串联电路中电流相等，所以电压之比等于电阻之比，容抗等于。，所以：Uc=，，由此可算由 wc Ur 27t fcr
示波器的电容。
四、实验仪器
面包板，示波器，导线，电容，电阻。
五、实验内容及步骤
半衰期法测电容；选取一个电阻和一个电容，将它们串联并接在示波器上，另用两根线接在电容两侧，在示波器上可看到电容两端电压随时间变化的图像，读生
半衰期，就能用公式算由电容的电压值。
RC法测电容：选取一个电阻和一个电容，将它们串联并接在示波器上，另用两根线接在电容两侧，天由
适合的频率，即可在峰值处读生电容两端的电压，在把
连在电容两端的线接在电阻两侧，读由电阻的电压。改
变频率，同理测由 6组数据。即可用公式算由电容。
六、数据记录及处理(保留必要的数据计算的步骤、误差计
算及规范的结果表达式N=(N±u) ur = = xioo% ) ， N
半衰期法：标准电容 C=，R=200欧。
测得半衰期t= 15以s
。=康= 小
标准差= 误差：(— )
X 100%=8%
RC串联法：利用公式匕=^可算由C
Ur 2冗 fcR
Ur/ v
Uc/ v
f/H z
Uc/
Ur
C实
/以F