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1、首首页页物物理理实实验验培培训训观测电容特性观测电容特性1、观察电容充放电现象，了解电容特性；、观察电容充放电现象，了解电容特性；2、根据电容容抗的频率特性测定电容。、根据电容容抗的频率特性测定电容。11/2/202211/2/20221 1首首页页物物理理实实验验培培训训一、电容器一、电容器1、电容器构成和表示符号、电容器构成和表示符号互相绝缘的导体互相绝缘的导体2、电容量定义、电容量定义2、电容器分类、电容器分类 按绝缘介质来分，有瓷介电容、云母电容、按绝缘介质来分，有瓷介电容、云母电容、薄膜电容、纸介电容和电解电容（有极性）等等。薄膜电容、纸介电容和电解电容（有极性）等等。+11/2/2

2、02211/2/20222 2首首页页物物理理实实验验培培训训二、二、RC电路中电容的充放电特性电路中电容的充放电特性RC12KE1、电容充放电情况、电容充放电情况 如图电路，开关如图电路，开关K打向打向1：电容充电：电容充电打向打向2：电容放电：电容放电ucEi（uR）E/R（E）11/2/202211/2/20223 3首首页页物物理理实实验验培培训训2 2、电容的充放电规律、电容的充放电规律 设设 充电过程：充电过程：t=0时，时，uc=0 放电过程：放电过程：t=0时，时，uc=E则则 i、uc变化遵循如下规律：变化遵循如下规律：充电过程：充电过程：放电过程：放电过程：RC12KE11

3、/2/202211/2/20224 4首首页页物物理理实实验验培培训训tucE充电过程的充电过程的uct 和和 it图线：图线：放电过程的放电过程的uct 和和 it图线：图线：tucEti,R-E/R-Eti,RE/RE11/2/202211/2/20225 5首首页页物物理理实实验验培培训训（1）在充放电过程中）在充放电过程中uc、i 均按指数规律变化，只均按指数规律变化，只不过充电时电容电压是逐渐上升，放电时则是逐渐不过充电时电容电压是逐渐上升，放电时则是逐渐减小；减小；（2）电容两端电压不可跃变，而流过的电流可跃）电容两端电压不可跃变，而流过的电流可跃变。例如：变。例如：开关打向开关打

4、向1前后一瞬前后一瞬 u uc c(0(0-)=)=u uc c(0(0+)=0)=0，i(0(0-)=0,)=0,i(0(0+)=E/R)=E/R开关打向前后一瞬开关打向前后一瞬 u uc c(0(0-)=)=u uc c(0(0+)=E)=E，i(0(0-)=0,)=0,i(0(0+)=E/R)=E/R。11/2/202211/2/20226 6首首页页物物理理实实验验培培训训三、三、三、三、RCRCRCRC电路的时间常数（电路的时间常数（电路的时间常数（电路的时间常数（描述电容充放电的充要参数）描述电容充放电的充要参数）描述电容充放电的充要参数）描述电容充放电的充要参数）令令:单位单位单

5、位单位:S:S时间常数时间常数时间常数时间常数 决定电路暂态过程变化的快慢。决定电路暂态过程变化的快慢。决定电路暂态过程变化的快慢。决定电路暂态过程变化的快慢。时间常数时间常数等于充电时电压等于充电时电压uC上升到初始值上升到初始值E的的63.2%(或放电时电压或放电时电压uC衰减到初始值衰减到初始值E的的36.8%)所所需的时间。需的时间。物理意义物理意义:当当 时时,充电充电:放电放电:tucE0.632E充电tucE0.368E放电11/2/202211/2/20227 7首首页页物物理理实实验验培培训训四、用示波器观察电容充放电四、用示波器观察电容充放电四、用示波器观察电容充放电四、用

6、示波器观察电容充放电ttucEERCE11/2/202211/2/20228 8首首页页物物理理实实验验培培训训RCr0.056F1k三、用示波器观测电容的充放电三、用示波器观测电容的充放电u uc c和和i 的变化的变化=RC=0.056ms微分电路：微分电路：t；电阻输出。电阻输出。f=10KHz f=500Hzt t f=100KHzt f=1000Hzt，充电过程：充电过程：uCmax0.632EuRmin0.368E11/2/202211/2/20229 9首首页页物物理理实实验验培培训训 f=1KHz f=100KHz f=10KHz f=500HzRCr1k0.056Ft，充电过

7、程：充电过程：uCmax0.632EuCmin0.368E积分电路：积分电路：t；电容输出。电容输出。=RC=0.056ms当输入方波的频率一定当输入方波的频率一定时，时，值越大，三角波的值越大，三角波的线性越好，但其幅度也随线性越好，但其幅度也随之下降。之下降。值变小时，波值变小时，波形的幅度随之增大，但其形的幅度随之增大，但其线性将变坏。线性将变坏。11/2/202211/2/20221010首首页页物物理理实实验验培培训训因为：因为：所以：所以：四、电容容抗和频率的关系四、电容容抗和频率的关系RCrIURUC若R已知，只要用电压表测出稳态下UR和UC，从频率计读出频率值，便可应用上式计算

8、C值。11/2/202211/2/20221111首首页页物物理理实实验验培培训训l可以利用放电过程来测量电阻或电容：ucEE用示波器（光标法）测出 ，便可从给出的R或C,间接测出C或R。11/2/202211/2/20221212首首页页物物理理实实验验培培训训 利用电容的充放电特性测量电容值：利用电容的充放电特性测量电容值：1、如图1，从示波器上读出充电或放电图线上0.632E或0.368E处对应的时间，若R已知则C也就可以算出。2、如图2，在开关K打向1同时按秒表计时，当数字电压表显示0.632E电压值时，按秒表停止计时显示充电时间，由此计算（C=/R）电容值。（当比较大时可以用此法测量）RCE（图1）RC12KE（图2）以上的方法，精度不是很高。11/2/202211/2/20221313