RLC 电路特性的研究-实验报告.docxVIP

实验报告姓名：汤博班级：F0703028学号：5070309028实验成绩：同组姓名：无实验日期：2008-9-9指导老师：助教19批阅日期：RLC 电路特性的研究【实验目的】1．通过研究RC、RL串联电路的暂态过程，加深对电容充、放电规律，电感的电磁感应特性及震荡回路特点的认识。2. 通过研究RLC串联电路的暂态过程，加深对电磁阻尼运动规律的理解。3. 掌握RC、RL串联电路的幅频特性和相频特性的测量方法。4. 研究RLC串联电路中各参量之间的关系，观察串联谐振电路的特征，并掌握RLC谐振电路的幅频、相频的关系。5.用实验的方法找出电路的谐振频率，利用幅频曲线求出电路的品质因数Q值。【实验原理】1 RC、RL、RLC暂态过程(1) RC串联电路在由R、C组成的电路中，暂态过程是电容的充放电的过程．其中信号源用方波信号．在上半个周期内，方波电压+E，其对电容充电；在下半个周期内，方波电压为零，电容对地放电．充放电过程中的回路方程分别为通过以上二式可分别得到、的解。半衰期(2) RL串联电路与RC串联电路进行类似分析可得，RL串联电路的时间常数t及半衰期分别为(3) RLC串联电路在理想化的情况下，L、C都没有电阻，可实际上L、C本身都存在电阻，电阻是一种耗损元件，将电能单向转化成热能。所以电阻在RLC电路中主要起阻尼作用。所以根据阻尼震荡方程可以三种不同状态的解，分别为欠阻尼、过阻尼和临界阻尼。2 RC，RL电路串联稳态当把正弦信号输入串联回路时，其电容和电阻两端的输出电压的幅度随输入电压的频率是等幅变化。而电压幅度随频率变化的曲线称幅频曲线，相位随频率的曲线称相频曲线。3 RLC谐振在 RLC串联谐振电路中，由于三个元件之间存在相位超前和滞后的特性，所以当电压一定并满足一定的频率时，使得电路中的阻抗达到最小时电流将达到最大值，此时的频率称为谐振频率。【实验数据记录、实验结果计算】1、RC暂态测量表一 RC暂态测量数据表编号123电阻R100.110008000电容C(F)0.1060.1060.106半衰期T1/2()12.0080.00600.0T1/2理论值()7.35373.46587.7相对误差38.7%8%2%2、RL暂态测量表二 RL暂态测量数据表编号123电阻R100.110008000电容F()10.0110.0110.01半衰期T1/2()44.007.0000.900T1/2理论值()69.376.9370.867相对误差57.5%0.9%3.6%3、RLC暂态测量测量得： L = 10.01mH C = 0.106 R = 619理论值：614.6相对误差：0.7%4、RLC谐振电路测量表三RLC谐振电路测量数据1.0070.06435.280.012-1.55945.214.534.850.934-0.3657.050.4565.180.088-1.48355.853.864.940.7810.67413.160.8935.160.173-1.39760.533.465.010.6910.80817.211.215.140.235-1.33367.162.895.060.5710.96321.981.635.040.323-1.24176.922.265.080.4451.11025.712.024.980.406-1.15387.721.805.070.3551.20828.632.364.910.481-1.069101.51.445.080.2831.28331.362.704.870.554-0.983123.81.045.080.2051.36534.073.084.820.639-0.878162.20.6705.100.1311.43936.443.464.820.718-0.770242.50.3035.100.0591.51139.433.914.770.820-0.610345.50.1194.940.0241.5475、RLC谐振电路中品质因数实验参数：R=1900Ω L=13mH C=1nF电感上电压U_L=9.17V总电压：U=4.85V品质因数：Q= U_L/U=1.891理论品质因数：Q(理论值)=L/(√LC?R)=1.898相对误差：0.4%【对实验结果中的现象或问题进行分析、讨论】1、在RC和RL暂态电路的测量实验中，一开始时测得的结果与理论值误差较大，经过向老师请教，我得知很可能时C和L中的内阻使得误差变得很大，因此我加大了电阻的阻值从而减小内阻的影响，由此得到的数据与理论值较为接近。2、在RLC暂态电路的观察中，我看到了过阻尼，欠阻尼，和临界阻尼的波形，并测得了临界阻尼时的电阻，且与理论值做了比较，误差较小。【思考题解答】1、在RC暂态过程中，固定