用示波器測電容的設計與實現(xiàn)資料

1、用示波器測電容的設計與實現(xiàn)用示波器測電容的設計與實現(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、實驗誤差進行分 析。關鍵詞：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)，并鞏固我們所學的 知識。二、實驗任務根據(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?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 結合。九、參考文獻1宋如茂電容的示波器測量法J.大學物理實驗，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,通化師范學院學報（自然科學）， 1995,（ 2）： 57 59.5楊述武.普通物理實驗（電磁學部分）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，但是在同學和老師的幫助下終于將實驗順利完 成。在實驗設計中，我們還不能夠冷靜細心地處理出現(xiàn)的一些問題，導致實驗 過程中錯誤頻頻，但我們應此