电气1301小组电路研究.docx

电路课程研究性实验报告 《RC、RL、RLC电路动态与正弦稳态特性研究》 院校： 电气信息学院 专业班级: 电气1301班 学生组员：谭远 付祥翔 孙忧富 龚勇 指导老师： 胡鹤宇 日期：2014年6月15日 电路课程研究性实验 实验报告 （一）．实验目的： 1 学习用示波器观察和分析RC，RL，RLC的电路的响应 2 通过电路方波响应波形的观察，判别元件性质 3 学会用电压、电流表判别黑匣子元件性质。 4 学习用三表法测量交流电路的参数及其误差分析 5 了解RLC元件在正弦电压情况下的电压电流波形 6.学习正确选用交流仪器和设备 7.掌握功率表、调压器的使用 8 综合运用所学知识，自主完成实验，提高科学素养，增加实 验动手能力，提高积极思考问题解决问题的能力。 （二）实验内容： 电路动态过程研究 1.用示波器判别黑匣子元件性质，方法自选，并确定元件参数值； 2.RC电路的方波相响应： 在RC电路中，用示波器观察RC电路方波信号响应波形。图2所示的波形为电路时间常数τ小于周期的情况。用实验情况估算RC电路时间常数,线路自定。 3.RL方波响应电路及时间常数估算，线路自定。 4.RLC电路方波响应：用示波器观察RLC串联电路的方波响应、i波形 5.用EWB仿真软件，观察RLC串联电路的方波响应、i波形。要求讨论等幅震荡的条件 二、 R、L、C元件参数的测量 1.用电压、电流表判别黑匣子元件性质； 2. 用交流电压、电流表及功率表分别测量R、L、C元件交流参 数，讨论实验误差引起的原因。 3.用EWB仿真软件分别测量R、L、C元件交流的参数，方法自定，试验线路自拟。 三、正弦电源下电路稳态特性的研究 1. 用示波器分别观察R、L、C元件在正弦电源下响应的电压、电流波形。 2. 用示波器分别观察R、L、C元件伏安关系曲线。 3. 用示波器分别观察RLC元件串联的在正弦电压情况下感性、容性和电阻性响应的电压、电流波形。 实验员：龚勇 付祥翔 孙忧富 报告记录：谭远 （三）实验要求 自拟实验线路，并画出具体实验线路。 自拟记录表格记录有关实验数据。 记录示波器，观察电压，电流波形。 研究性实验报告参考平常实验报告形式，包括项目组人员及分工；主要内容简述目的；实验线路；实验数据和波形，曲线；实验结果与分析；实验问题的处理与心得等；所选仪器与设备型号等。 鼓励增加自己感兴趣的实验内容或自选实验项目。 （四）实验任务 1．电路动态过程研究 （1）用示波器判别黑匣子元件性质，方法自选，并确定元件参数值； 电路原理图如下图所示: 若黑匣子为电阻，则元件的波形图为： 若黑匣子元件是电容元件，则元件的波形图为： 若黑匣子元件是电感元件，则元件波形图为： （2）RC电路的方波响应：在RC电路用示波器观察RC电路信号响应波形。用实验方法估算RC电路时间常数，线路自定。 电路仿真图如下图所示: 所得方波图形为: 充电时间常数 T=R1R2*C/(R1+R2) 放电时间常数 T=R2*C (3)RL方波响应及时间常数估算，线路自定。 实验仿真图如下图所示 ： 所得电感电压波形图： 充电时间常数 T=L*(R1+R2)/R1R2; 放电时间常数 T=L/R2; (4)RLC电路方波响应：用示波器观察RLC串联电路的方波响应Uc,i波形。 仿真电路模型如图所示： Uc,i方波响应： 2.R.L.C元件参数的测量 （1）用电流电压表判别黑匣子元件性质； 1. 调压器提供实验电压，电压表监测元件电压，电流表监 测元件电流，在被测元件两端并接一只适当容量的试验电容器，若电流表读数增大则被测元件为容性；反之为感性。 实验操作如【1——1】图接线 实验结果 据图将电压表和电流表的示数记录到表-1中 电压 电流 电容器并入前 电容器并入后 （2）用交流电压表。电流表及功率表分别测量R.L.C元件的交流参数，讨论误差产生的原因。 1.如下图