南昌大学示波器测电容实验报告

南昌大学示波器测电容实验报告
实验名称：示波器测电容实验
实验目的：
1、掌握示波器的使用方法，了解示波器的基本结构，熟练掌握示波器的各种调节方法。

2、学会测量电容的方法，掌握RC电路的基本原理。

3、基本了解电容特性曲线的绘制方法。

实验原理：
在交流电路中，有时需要加入电容，以便实现一些特殊的电学性能。

电容是由两个带
有介质的导体组成，介质可以使电容的容值改变，影响电容的性能。

例如，用在放大电路中，电容是用来截止低频，从而增加放大电路的通带宽度。

在学习电容器的后退过程中，
可设最初充电Q0，经一段时间后，充电电量下降到某一水平Q（Q0>Q）。

以充电电流为正，充放电过程的电容电压会过渡从零到最终值，如下图所示。

这时我们可以用充电电流$I(t) = dq(t)/dt$来描述充电过程，由于充电电流呈指数下降趋势，所以可以通过对充电电流进行积分，求得充电电量Q(t)的曲线。

电容容值C取决于充放电过程的时间常数R × C，当R = 1 kΩ时，理论充电时间τ = R × C ≈ 1 ms，这就是该参数的一个典型值。

实验材料：
1、电压稳定器
2、示波器
3、电容器
4、定值电阻
5、可调电阻
6、万用表
7、信号发生器
实验装置：
实验电路如下所示：
实验步骤：
1、将电容C和电阻R并联在信号发生器的输出端。

2、将示波器的X轴扫描范围设置为1ms/Div，Y轴扫描为2V/Div。

3、将发生器的正弦波频率调整至固定值1kHz，可选用下一码的降压点，使输出幅度在4V范围内。

4、将示波器的触发方式选用“自由运行”，同时触发电平设置为0V，调整信号发生器的幅度调整旋钮，控制充放电曲线振幅在荧光屏幕内，开始观察电容器充放电曲线。

5、在放电曲线过程中，可扣动示波器的X轴下降钥匙，使显示数据更加清晰。

6、在充电曲线过程中，观察电容充放电趋势，并记录此时的幅度值，进过计算得出电容C值，比较计算得出的电容值和电容器正面的电容值数据是否相符，可以误差10%以内。

实验结果：
1、测量得到的电容的实际值为……；
结论：
本次实验成功地掌握了示波器测量电容的方法，了解了RC电路的基本原理和电容特性曲线的绘制方法。

在实验过程中，通过对充放电过程的观察和记录数据，得到了电容的准确值，并加深了自己对电容的理解和掌握。