實驗四十六RLC電路穩(wěn)態(tài)過程

1、百度文庫讓每個人平竽地捉升口我：RLC電路特性的研呢:.圖一 RLC實驗裝腔全圖電阻、電容及電感是電路中的基木元件，由RC、RL、RLC構(gòu)成的串聯(lián)電路.在RLC串聯(lián)電路的不同過程中 具有不同的持性，包括暫態(tài)特性、穩(wěn)態(tài)持性、諧振特性.它在實際應(yīng)用中都起若重要的作用.通過研尤RC、RL串聯(lián)電路的暫態(tài)過程，加深對電容充.放電規(guī)律，電感的電磁感應(yīng)特性及震蕩 回路特點的認識：2 通過研尤RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程，加深對電磁陰尼運動規(guī)律的埋解：3 學(xué)握RC. RL串聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性的測址方法:4 研尤RLC串聯(lián)電路中各參址之間的關(guān)系，觀察串聯(lián)諧振電路的特征，并堂握RLC諧振電路的幅頻、相頻的關(guān)系

2、：5 用實驗的方法找出電路的諧振頻系，利用幅頻曲線求出電路的品質(zhì)因數(shù)Q值：實驗預(yù)習(xí):.【實驗?zāi)康摹? 通過研尤RC、RL串聯(lián)電路的暫態(tài)過程，加深對電容充.放電規(guī)律，電感的電磁感應(yīng) 特性及震蕩回路特點的認識：2 通過研尤RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程，加深對電磁阻尼運動規(guī)律的理解：3 學(xué)握RC、RL串聯(lián)電路的幅頻持性和相頻特性的測量方法:4 研究RLC串聯(lián)電路中各參雖之間的關(guān)系.觀察串聯(lián)諧振電路的特征，并學(xué)握RLC諧振 電路的幅頻、相頻的關(guān)系：5 用實驗的方法找出電路的諧振頻率.利用幅頻曲線求出電路的品質(zhì)因數(shù)Q值.【實驗原理】1. RC RL、RLC暫態(tài)過程(1) RC串聯(lián)電路圖一 RC串聯(lián)電路5在由

3、R、C組成的電路中，暫態(tài)過程是電容的充放電的過程.其中信號源用方波信號.在上半個周期內(nèi). 方波電圧+E.其對電容充電：在下半個周期內(nèi)，方波電壓為零，電容對地放電.充放電過程中的回路方程 分別為通過以上二式可分別得到U“ G的解。在充電時6是隨時間t按抬數(shù)函數(shù)規(guī)律増長.而電阻電壓 Ur.隨時間t按抬數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減。在放電時也時都隨時間t按抬數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減.物理SRC = T具有時間的雖綱.稱為時間常數(shù)，是表征暫態(tài)過程進行得快慢的一個重要物理址.與 時間常數(shù)丫有關(guān)的另一個在實驗中較容易測定的特征值.稱為半衰期即屮16 (t)下降到初值(或上 升至終值)一半時所需要的時間.它同樣反映了暫態(tài)過程的快慢

4、程度.與t的關(guān)系為T1/2= t ln2 = t （或 t =:）(2) RL串聯(lián)電路圖二肚串聯(lián)電路與RC串聯(lián)電路進行類似分析可得，RL串聯(lián)電路的時間常數(shù)t及半衰期T1/2分別為：t=LR, Ti/2=t=0.693L/R(3) RLC串聯(lián)電路在埋想化的情況下，L、C都沒有電阻.可實際上L、C木身都存在電阻.電阻是一種耗損元件，將電能訊向轉(zhuǎn)化成熱能.所以電阻在RLC電路中主要起阻尼作用.所以根據(jù)阻尼震蕩方程可以三種不同狀態(tài)的解，分別為欠阻尼、過阻尼和臨界阻尼。其波形如圖三所示。翡陰.尼抿蕩狀忽臨界陰尼報務(wù)狀恣圖三RLC串聯(lián)電路充放電波形2、RC、RL串聯(lián)穩(wěn)態(tài)當把正弦信號輸入串聯(lián)回路時，其電容和

5、電阻兩端的輸岀電圧的幅度隨輸入電壓的頻率 是等幅變化。而電壓幅度隨頻率變化的曲線稱幅頻曲線，和位隨頻率的曲線稱和頻曲線。3、RLC諧振/-R | fG *LaC；圖四 RLC串聯(lián)諧振電路在RLC串聯(lián)諧振電路中，由于三個元件之間存在相位超前和滯后的持性，所以、“I電壓一定并滿足一定的頻率時使得電路中的阻抗達到最小時.電流將達到最大值，此時的頻率稱為諧振頻率。：實驗儀器:：.示波器面板圖點擊下圖可進入示波器附錄5AY! HLIMLLMUJIfifOUlLITfCI3=WOEZ)AWITI PG| I 花 FTI說HJH 芯 NTHECEER ：)ULZJLJ呂wrrivvoCC0KKIZCVTAL

6、 醫(yī)MU D 5ECCIV55 血U1 IKK圖一數(shù)字式存儲示波器圖二數(shù)字式存儲示波雅儲示波器可昭示RLC電路的以個充放電的波形.并將波形存儲起來百度文庫讓每個人平竽地捉升口我圖三函數(shù)信號發(fā)生湍功率函數(shù)信號發(fā)生器用作RLC電路的信號源，有4種波形可選擇.頻率可調(diào)，電斥可調(diào)圖四晶體管交流奄伏表晶休管奄伏表在測雖RLC諧振的幅頻特性和相頻持旳：實驗圖片:.圖一 RC電路電容充放電波形tvTk時電容兩端的充放電過程圖二RC電路電阻的電壓變化波形tTk時電阻兩端的電壓變化過程圖三RLC電路振蕩波形在欠阻尼狀態(tài)下電容兩端的謖蕩過程）：思考題:.1在RC暫態(tài)過程中.固定方波的頻率.而改變電阻的阻值.為什么會有不同的波形？而改變方波 的頻率會得到類似的波形嗎？2在RLC暫態(tài)過程中.若方波的頻率很胡或很低，能觀察到阻尼振蕩的波形嗎？如何由阻尼振蕩 的波形來測雖RLC電路的時間常數(shù)？3在RC、RL電路中，當C或L的損耗電阻不能忽略不計時,能否用本實驗測址電路中時間常數(shù)?4把一個幅值為U 1,角頻率w = 1/RC的正弦交流電加在RC串聯(lián)電路的5輸入端，如果R = 1 kQ, C = pF.試訃算S、U“ IlVUil及并用矢雖圖