实验11电容电感的测量

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1、大学物理实验教案实验名称：电容电感的测量1实验目的1）了解LCR测试仪的性能及使用方法并学习LCR测试仪的使用。2）了解可变电容器、电感器的特性。2实验仪器LCR-817/819测试仪待测电容、电感3实验原理3.1电感和电容在分析和计算交流电路时，总将实际元件理想化，即认为元件是纯粹的电阻、电感或电容。一个只有电阻而无电感和电容成分的电阻器，我们称之为理想电阻器。同理，有理想电容器和理想电感器。它们统称为理想元件。理想元件实际上是不存在的。1）电感电感器是由电线环绕一个磁芯构成，其特性依据使用的磁芯材料而定。实际电感器的等效电路如图11—1所示。图11

2、—1电感器的等效电路图由于R和C值极小，当频率不高时，电路的阻抗为令（称谐振频率），并代入上式可得式中称为电感器的有效电感。由于R、C的存在，La与频率有一定的关系。通常，定义电感器的品质因数Q为：一般总是要求Q值尽可能的高，而且电感值与频率的关系尽可能的小。2）电容电容器无论从种类或数量来说均是使用频繁的电子器件。实际电容器的等效电路有两种，如图11—2所示：图11—2电容器等效电路上图分别为串联等效电路图和并联等效电路图。两个电路R表示电容器的损耗。它们的电流和电压之间相互关系分别如下图11—3所示图11—3电容器损耗角理想电容电流和电压之间有90

3、0的相角差，而实际电容器的相角差比900小了d角，d角称为电容器的损耗角，并有式中、为串联等效电路里的电容和电阻，、为并联等效电路里的电容和电阻。式中，称为电容器的耗散因数或损耗角正切，一般很小。3.2电容和电感的测量方法常用测量电容电感的方法有交流电桥、谐振法、电压电流矢量比法。而随着数字电路以及计算机技术的发展，电容电感的测量技术有了很大的发展，使测量的精确度得到提高，测量也变得方便多了。4实验内容1)熟悉LCR测试仪的功能及使用方法2)电容测量3)电感测量5实验教学组织及教学要求1）教学组织1．检查预习报告，同时给学生5~10分钟熟悉仪器，对本实

4、验有一定的感性认识。2．讲解要点及注意事项，适当以提问方式检查学生的预习情况，加深对实验原理的理解。3．随时注意学生的实验操作过程，及时指导解决学生实验中出现的突发情况。4．检查学生的实验数据，记录实验情况。2）教学要求1．学会选择合适的测量方法和量程来测量电感、电容。2．学会对测量值进行有效数字的取值方法。3．学会根据选择的量程计算极限误差。6实验教学的重点和难点1）重点：选择合适的测量方式和量程测量。2）难点：怎样选择合适的测量方式和量程进行测量。7实验中容易出现的问题1）没有初始归零。2）不懂得选测量方式和量程。8实验参考数据1）电容测量参考值（

5、单位：PF）0.0º10.0º30.0º40.0º50.0º60.0º70.0º80.0º90.0º100.0º110.0º0.9211.6526.3131.0333.6038.6047.8054.1561.6968.9075.731）铁芯拉出测量对应位置的电感参考值（单位：mH）0.00cm1.00cm2.00cm3.00cm4.00cm5.00cm6.00cm7.00cm8.00cm9.00cm10.00cm2.73262.59832.43742.28492.12261.96881.79561.63661.47311.33591.19689实验结果

6、检查方法1）数据记录表格格式。2）实验数据及有效数字位数。10课堂实验预习检查题目1）小电容、大电感应采用何测量方式？2）小电感、大电容应采用何测量方式？3）、值主要那些参数有关？