观测电容特性.ppt

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1、观测电容特性1、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。8/25/20211一、电容器1、电容器构成和表示符号——互相绝缘的导体2、电容量定义——2、电容器分类按绝缘介质来分，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。+8/25/20212二、RC电路中电容的充放电特性RC12KE1、电容充放电情况如图电路，开关K打向1：电容充电打向2：电容放电ucEi（uR）E/R（E）8/25/202132、电容的充放电规律设充电过程：t=0时，uc=0放电过程：t=0时，uc=E则i、uc变

2、化遵循如下规律：充电过程：放电过程：RC12KE8/25/20214tucE充电过程的uc~t和i~t图线：放电过程的uc~t和i~t图线：tucEti,R-E/R-Eti,RE/RE8/25/20215（1）在充放电过程中uc、i均按指数规律变化，只不过充电时电容电压是逐渐上升，放电时则是逐渐减小；（2）电容两端电压不可跃变，而流过的电流可跃变。例如：开关打向1前后一瞬uc(0-)=uc(0+)=0，i(0-)=0,i(0+)=E/R开关打向前后一瞬uc(0-)=uc(0+)=E，i(0-)=0,i(0+)=E/R。8/25/202

3、16三、RC电路的时间常数（描述电容充放电的充要参数）令:单位:S时间常数决定电路暂态过程变化的快慢。∴时间常数τ等于充电时电压uC上升到初始值E的63.2%(或放电时电压uC衰减到初始值E的36.8%)所需的时间。τ物理意义:当时,充电:放电:tucEτ0.632E充电tucEτ0.368E放电8/25/20217四、用示波器观察电容充放电ttucEERCE8/25/20218RCr0.056μF1kΩ三、用示波器观测电容的充放电uc和i的变化τ=RC=0.056ms微分电路：①τ<

4、τ《tf=100KHzt《τf=1000Hz∵t≈τ，∴充电过程：uCmax≈0.632EuRmin≈0.368E8/25/20219f=1KHzf=100KHzf=10KHzf=500HzRCr1kΩ0.056μF∵t≈τ，∴充电过程：uCmax≈0.632EuCmin≈0.368E积分电路：①τ》t；②电容输出。τ=RC=0.056ms●当输入方波的频率一定时，τ值越大，三角波的线性越好，但其幅度也随之下降。τ值变小时，波形的幅度随之增大，但其线性将变坏。8/25/202110因为：所以：四、电容容抗和频率的关系RCrIURUC●

5、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C值。8/25/202111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。8/25/202112●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τ，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τ，由此计算（C=τ/R）电容值。（当τ比较大时可以用此法

6、测量）RCE（图1）RC12KE（图2）以上的方法，精度不是很高。8/25/202113