用示波器測電容的設(shè)計與實現(xiàn)資料

1、用示波器測電容的設(shè)計與實現(xiàn)用示波器測電容的設(shè)計與實現(xiàn)實驗時間：2010年12月3日摘要：本實驗研究了用示波器測電容器電容的一種方法：測電容上的電壓和電 流的相位差，測定電容器的電容，并就實驗原理、實驗操作、實驗誤差進(jìn)行分 析。關(guān)鍵詞：示波器，電容，交流，相位差，諧振頻率一、引言電容是電容器的參數(shù)之一，對于解決生活及實驗中的實際問題，有著很重 要的作用。不同電容的電容器因所需不同而被用在不同的地方，在實驗室中測 電容器的電容，已成為大學(xué)生物理實驗中的很重要的一個環(huán)節(jié)。本實驗，我們 用示波器測電容器的容量，加深我們對電容和電容的性質(zhì)，并鞏固我們所學(xué)的 知識。二、實驗任務(wù)根據(jù)實驗室提供的儀器，利用示

2、波器測量給定電容的大小三、實驗儀器信號發(fā)生器雙蹤示波器未知電容一個電阻兩個（R2=5100Q）5 面包板一個，導(dǎo)線若干四、實驗原理此法是根據(jù)電容上的電流和電壓的相位差arctanwCR(1)進(jìn)行測量的，若已經(jīng)測出t ,那么 tarctanwCR則可求得C:1R tan( t)(2)(3)五、實驗內(nèi)容(或步驟)采用雙蹤示波器連接電路如圖2 (電阻R2采用適當(dāng)?shù)淖柚?，使信號 發(fā)生器輸出頻率為5000Hz, 調(diào)節(jié)示波器，是兩個軌跡都顯示出一個完整的波形(見圖4),在水 平上測出兩個波形的時間差 t , t便是電流及電壓二者的相位 差。為了減小測量誤差，增大掃描靈敏度，使二者的軌跡在過零處盡可 能分

3、離很遠(yuǎn)些，測得這個時間差 t 0闇1六、數(shù)據(jù)處理和分析表 1 , R2=510CQ頻率(Hz)3t (ms)C R tan( t)C (療)10002000 n0.241.263 X10-21.237 X10-215003000 n0.221.255 X10-220004000 n0.2251.194 X10-2相對誤差為：R2=5100Qn=Co CCo100%=23.7%七、實驗誤差分析1、系統(tǒng)誤差示波器面板刻度本身精確度不夠;波形本身具有一定寬度；2偶然誤差（1）、操作者讀數(shù)時產(chǎn)生誤差；八、結(jié)束語在本實驗中，我們使用了用示波器測量電容的新方法，測得了位置電容值 得電容器，所得出的測量結(jié)果

4、的誤差較小，說明這種方法的精確度和可行性。在測量的過程中，盡管有時實際電路的連接有點麻煩，但我們還是耐心的完成 了實驗，培養(yǎng)了我們在實驗中的動手能力和分析能力，將理論和實踐很好地相 結(jié)合。九、參考文獻(xiàn)1宋如茂電容的示波器測量法J.大學(xué)物理實驗，2005,18（2）： 5658.2曾天海.徐加勤.謝路平.用示波器粗測電容電感值J，1996, 9（4）:2628.3于健.劉少杰.用示波器測量電解電容器的動態(tài)電容值J,2004，10（8）:45 45.4寧丹.如何利用示波器測電容J,通化師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)）， 1995,（ 2）： 57 59.5楊述武.普通物理實驗（電磁學(xué)部分）M.北京：高等教育出版社，2007.十、感想在這次實驗中我們結(jié)合了測電容上的電壓和電流的相位差來測定電容器的 電容雖然連接線路時出現(xiàn)過很多問題，調(diào)節(jié)電流和電壓的正弦圖也十分繁瑣出 現(xiàn)調(diào)節(jié)圖像不適合讀數(shù)的情況，但是在同學(xué)和老師的幫助下終于將實驗順利完 成。在實驗設(shè)計中，我們還不能夠冷靜細(xì)心地處理出現(xiàn)的一些問題，導(dǎo)致實驗 過程中錯誤頻頻，但我們應(yīng)此