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南昌大学物理实验报告

实验名称：示波器测电容

学生所在学院：信息工程学院

专业班级：电子152班

姓名：学号：

实验地点：基础试验大楼211教室

座位号：21

实验时间：第十一周下午三点四十五开始

一、实验目的：

1、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。

2、观察RC和RLC串联电路的暂态过程，加深对电容充、放电规

律特性的认识。

3、学会用半衰期方法测量RC暂态过程时间常量。

4、观察RLC串联电路的谐振现象，用示波器确定谐振频率。

二、实验原理：

1.RC串联电路暂态过程

在由R、C组成的电路中，暂态过程是电容的充放电的过程.

图41为RC串联电路.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

dU

RCcUE

dtc

图1

由初始条件t=0时，U=0得解为

c

t

Uc=E(l-e)

RC

t

U=iR=Ee

RC

R

从U、U二式可见，U是随时间t按指数函数规律增长，而电阻

cRc

电压U随时间t按指数函数规律衰减.

R

在放电过程中的回路方程为

dU

RCcU0

dtc

由初始条件t=0时，U=E得解为

c

t

Uc=Ee

RC

t

U=iR=-Ee

RC

R

从上式可见，它们都随时间t按指数函数规律衰减.式中的RC=τ.

具有时间的量纲，称为时间常量（或弛豫时间），是表征暂态过程进

行得快慢的一个重要物理表现。

三、实验仪器：

双踪踪数字示波器、多功能信号源、电阻、电容、导线若干。

四、实验内容和步骤：

1.取C=0.1的电容和R=200Ω的电阻组成串联电路，测量并描

F

绘当时间常量小于或大于方波的半周期时的电容或电感上的波形，并

记录数据。

2.利用示波谐振测量电容，电感，以及电阻串联的电路，记录数

据。

3.注意事项：

（1）所选的时基越小越好，越小则误差越大；

（2）测得的电容其误差的平均值不能大于10%。

五、实验数据处理：

六、误差