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文本内容:
示波器测电容设计性实验
1、实验项目名称示波器测电容
2、实验目的
1.研究当方波电源加于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
2.进一步熟悉数字示波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
3、实验原理(阐明实验的研究意义、实验依据原理、测量电路等)
1.RC串联电路暂态过程RC在由R.C组成的电路中,暂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,U=0,得解为从在放电过程中的回路方程为由初始条件t=0时,U=E,得解为从上式可见,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有关的另一个实验中较容易测定的特征值,称为半衰期,即当(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,与的关系为
2.用RC法测电容,分别用示波器测出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=,由此可算出示波器的电容
4、实验仪器面包板,示波器,导线,电容,电阻
5、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,读出半衰期,就能用公式算出电容的电压值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,天出适合的频率,即可在峰值处读出电容两端的电压,在把连在电容两端的线接在电阻两侧,读出电阻的电压改变频率,同理测出6组数据即可用公式算出电容
6、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,)半衰期法标准电容C=
0.1微伏,R=200欧测得半衰期t=15μsC==
0.108μF标准差=
0.816误差(
0.108-
0.1/
0.1)×100%=8%RC串联法利用公式=可算出CUr/vUc/vf/HzUc/UrC实/μF...。