文档介绍：用示波器测电容设计实
验
-CAL-FENGHAL-(YICAI)-Company One 1
用示波器测电容的设计与实现
摘要：电容在交流电路中电压与电流间除了大小发生变化,相位也发生了改
用示波器测电容设计实
验
-CAL-FENGHAL-(YICAI)-Company One 1
用示波器测电容的设计与实现
摘要：电容在交流电路中电压与电流间除了大小发生变化,相位也发生了改
,利用示波器及电容的交流
特性,:
,并就实验原理、实验操作、实
验误差进行了分析.
关键词：电容电压峰一峰值相位差谐振频率
引言
电容是电容器的参数之一,对于解决生活及实验中的实际问题,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,在实验室中测电容器的电容,已成为大学物理实验中很重要的一个 ,我们用示波器测量电容的容量,该方法操作简单, 且能加深我们对电容和电容性质的理解,稳固我们所学过的知识.
实验任务 根据实验室提供的仪器,利用示波器测量给定电容的大小.
实验仪器 信号发生器,双踪示波器,万用电表,面包板,电阻,电感,电容,导
线.
四.
实验原理
测RLC谐振频率
通过逐点改变加在〔直接或者间接〕RLC谐振回路上信号频率来找到最 大输出时的频率点,并把这一频率点定义为RLC谐振频率.
RLC串联电路如图1所示.
图1 RLC串联电路
所加交流电压U 〔有效值〕的角频率为那么电路的复阻抗为:
复阻抗的模:
z| = Jr2+(®L-
6>C
复阻抗的幅角:
<yL-
〔有效值〕为：
Jrzl 说
上面三式中乙®、I均为频率/ 〔或角频率e, 3 = 2" 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.
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图2 〔a〕、 〔b〕、 〔c〕分别为RLC串联电路的阻抗、相位差、
,〔b〕图曲线称为相频特性曲线;
〔C〕图曲线称为幅频特性曲线.
(a)
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图2 RLC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九,特点为：
当了5时,0v°,电流相位超前于电压,整个电路呈电容性； 当/＞人时,卩＞0,电流相位滞后于电压,整个电路呈电感性； 当〞_龙“时,即臥P或九 随/偏离/.越远,阻抗越大,而电流越小.
此时,0 = 说明电路中电流I和电压U同位相,整个电路呈现纯电阻
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性,
z=R为最小,,电流
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/="/,只要调节― C中的任意一个量,电路都
能到达谐振.
根据LC谐振回路的谐振频率
f =
2历 J7W 或 T = 2龙 JZW
可求得C :
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实验内容〔或步骤〕
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