電氣小組電路研究

1、 電路課程研究性實驗報告RC、RL、RLC電路動態(tài)與正弦穩(wěn)態(tài)特性研究 院校： 電氣信息學(xué)院 專業(yè)班級: 電氣1301班 學(xué)生組員：譚遠 付祥翔 孫憂富 龔勇 指導(dǎo)老師： 胡鶴宇 日期：2014年6月15日 電路課程研究性實驗實驗報告 （一）實驗?zāi)康模?1 學(xué)習(xí)用示波器觀察和分析RC，RL，RLC的電路的響應(yīng) 2 通過電路方波響應(yīng)波形的觀察，判別元件性質(zhì) 3 學(xué)會用電壓、電流表判別黑匣子元件性質(zhì)。 4 學(xué)習(xí)用三表法測量交流電路的參數(shù)及其誤差分析 5 了解RLC元件在正弦電壓情況下的電壓電流波形 6.學(xué)習(xí)正確選用交流儀器和設(shè)備 7.掌握功率表、調(diào)壓器的使用 8 綜合運用所學(xué)知識，自主完成實驗，提高

2、科學(xué)素養(yǎng)，增加實 驗動手能力，提高積極思考問題解決問題的能力。 （二）實驗內(nèi)容：一、 電路動態(tài)過程研究1.用示波器判別黑匣子元件性質(zhì)，方法自選，并確定元件參數(shù)值；2.RC電路的方波相響應(yīng)： 在RC電路中，用示波器觀察RC電路方波信號響應(yīng)波形。圖2所示的波形為電路時間常數(shù)小于周期的情況。用實驗情況估算RC電路時間常數(shù),線路自定。3.RL方波響應(yīng)電路及時間常數(shù)估算，線路自定。4.RLC電路方波響應(yīng)：用示波器觀察RLC串聯(lián)電路的方波響應(yīng)、i波形5.用EWB仿真軟件，觀察RLC串聯(lián)電路的方波響應(yīng)、i波形。要求討論等幅震蕩的條件 二、 R、L、C元件參數(shù)的測量 1.用電壓、電流表判別黑匣子元件性質(zhì)； 2

3、. 用交流電壓、電流表及功率表分別測量R、L、C元件交流參 數(shù)，討論實驗誤差引起的原因。 3.用EWB仿真軟件分別測量R、L、C元件交流的參數(shù)，方法自定，試驗線路自擬。 三、正弦電源下電路穩(wěn)態(tài)特性的研究 1. 用示波器分別觀察R、L、C元件在正弦電源下響應(yīng)的電壓、電流波形。 2. 用示波器分別觀察R、L、C元件伏安關(guān)系曲線。3. 用示波器分別觀察RLC元件串聯(lián)的在正弦電壓情況下感性、容性和電阻性響應(yīng)的電壓、電流波形。實驗員：龔勇 付祥翔 孫憂富報告記錄：譚遠（三）實驗要求1. 自擬實驗線路，并畫出具體實驗線路。2. 自擬記錄表格記錄有關(guān)實驗數(shù)據(jù)。3. 記錄示波器，觀察電壓，電流波形。4. 研究

4、性實驗報告參考平常實驗報告形式，包括項目組人員及分工；主要內(nèi)容簡述目的；實驗線路；實驗數(shù)據(jù)和波形，曲線；實驗結(jié)果與分析；實驗問題的處理與心得等；所選儀器與設(shè)備型號等。5. 鼓勵增加自己感興趣的實驗內(nèi)容或自選實驗項目。（四）實驗任務(wù)1電路動態(tài)過程研究（1）用示波器判別黑匣子元件性質(zhì)，方法自選，并確定元件參數(shù)值；電路原理圖如下圖所示:若黑匣子為電阻，則元件的波形圖為：若黑匣子元件是電容元件，則元件的波形圖為：若黑匣子元件是電感元件，則元件波形圖為：（2）RC電路的方波響應(yīng)：在RC電路用示波器觀察RC電路信號響應(yīng)波形。用實驗方法估算RC電路時間常數(shù)，線路自定。電路仿真圖如下圖所示:所得方波圖形為:充

5、電時間常數(shù) T=R1R2*C/(R1+R2)放電時間常數(shù)T=R2*C(3)RL方波響應(yīng)及時間常數(shù)估算，線路自定。實驗仿真圖如下圖所示 ：所得電感電壓波形圖：充電時間常數(shù)T=L*(R1+R2)/R1R2;放電時間常數(shù)T=L/R2;(4)RLC電路方波響應(yīng)：用示波器觀察RLC串聯(lián)電路的方波響應(yīng)Uc,i波形。仿真電路模型如圖所示：Uc,i方波響應(yīng)：2.R.L.C元件參數(shù)的測量（1）用電流電壓表判別黑匣子元件性質(zhì)；1. 調(diào)壓器提供實驗電壓，電壓表監(jiān)測元件電壓，電流表監(jiān) 測元件電流，在被測元件兩端并接一只適當(dāng)容量的試驗電容器，若電流表讀數(shù)增大則被測元件為容性；反之為感性。 實驗操作如【11】圖接線 實驗

6、結(jié)果 據(jù)圖將電壓表和電流表的示數(shù)記錄到表-1中電壓電流電容器并入前電容器并入后 （2）用交流電壓表。電流表及功率表分別測量R.L.C元件的交流參數(shù)，討論誤差產(chǎn)生的原因。1.如下圖為電壓線圈支路前接法： 由圖可求功率表的讀數(shù) PW =PL+I²(RA+RWA)因而產(chǎn)生誤差P P=I²(RA+RWA)PL為ZL上的功率，為了減少測量誤差，應(yīng)使I²(RA+RWA)越小越好，故這種電路適用于RL(RA+RWA）的場合2.如下圖為功率表后接的方法測量R.L.C的交流參數(shù)（電阻。電容。電感相互調(diào)換即可）： 電壓線圈支路前接法和電壓線圈支路后接法是一種對偶電路，則分析方法可采用

7、對偶原理。由上圖可求功率表的讀數(shù) PW=PL+U²(1/RV+1/RWV)因而產(chǎn)生的誤差P P=U²(1/RV+1/RWV)為減小誤差，應(yīng)使P越小越好，這種電路適用于：RWVRL,RVRL。 3.實驗表格及其數(shù)據(jù)接后式：測試記錄負載類型U/VI/AP/W電壓線圈前接18.00.0781.40電阻器170.0821.3電感器740.0191.4電容器3.正弦電源下電路穩(wěn)態(tài)特性的研究（1）用示波器分別觀察R.L.C元件的在正弦電壓情況下響應(yīng)u,i的波形。電阻仿真電路圖如下圖所示：U,i波形圖：電感仿真電路圖如下圖所示：U,i波形圖：電容仿真電路圖如下圖所示：U,i波形圖：（2）

8、用示波器分別觀察R.L.C元件串聯(lián)的在正弦電壓情況下感性。容性和電阻性響應(yīng)u,i波形。容性電路響應(yīng)仿真電路圖及其u.i波形：感性電路響應(yīng)仿真電路圖及其u.i波形：電阻性電路響應(yīng)仿真電路圖及其u.i波形：（五） 實驗設(shè)備：雙線示波器 1臺信號發(fā)生器 1臺黑匣子 1臺電阻箱 2個 電容器 1個電感器 1個電壓表 1個電流表 1個功率表 1個電容箱 1個單向調(diào)壓器 1臺（六）心得與體會： 通過這次電路課程研究性實驗項目，我們深深體會到了團隊的協(xié)作能力及個人的動手能力，這說明我們在學(xué)習(xí)中，不僅僅只注重學(xué)習(xí)，我們要學(xué)會融入團隊，要具備動手能力，要在某一方面擁有自己的特長，這樣，我們不僅融入了社會融入了團隊，社會與團隊