RLC 串聯(lián)電路特性的研究

1、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告姓名班級學(xué)號同組姓名指導(dǎo)老師實(shí)驗(yàn)日期RLC串聯(lián)電路特性的研究原理簡述(原理圖、重要公式 1.RC、RL、RLC暫態(tài)過程電容充放電過程中的回路方程分別為: 一阻尼振蕩方程: 2、RC、RL串聯(lián)穩(wěn)態(tài) 幅頻和相頻的關(guān)系: 3、RLC諧振諧振頻率:諧振電路的品質(zhì)因素: 原始數(shù)據(jù)記錄表實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名班級學(xué)號同組姓名指導(dǎo)老師實(shí)驗(yàn)日期RLC串聯(lián)電路特性的研究【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 通過研究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(diǎn)的認(rèn)識;2 通過研究RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程,加深對電磁阻尼運(yùn)動規(guī)律的理解;3 掌握RC、RL串聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性的測量方法;

2、4 研究RLC串聯(lián)電路中各參量之間的關(guān)系,觀察串聯(lián)諧振電路的特征,并掌握RLC諧振電路的幅頻、相頻的關(guān)系;5 用實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)原理】 1.RC、RL、RLC暫態(tài)過程(1RC串聯(lián)電路在由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),方波電壓+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UC、UR 的解。在充電時UC 是隨時間t 按指數(shù)函數(shù)規(guī)律增長,而電阻電壓UR 隨時間t 按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減。在放電時也時都隨時間t 按指數(shù)函數(shù)規(guī)

3、律衰減.物理量RC = 具有時間的量綱,稱為時間常數(shù),是表征暫態(tài)過程進(jìn)行得快慢的一個重要物理量.與時間常數(shù)有關(guān)的另一個在實(shí)驗(yàn)中較容易測定的特征值,稱為半衰期T1/2,即當(dāng)UC(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 快慢程度,與t 的關(guān)系為T1/2 = ln2 = 0.693(或 = 1.443T1/2(2RL串聯(lián)電路與RC 串聯(lián)電路進(jìn)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:=L/R,T1/2=0.693=0.693L/R(3RLC串聯(lián)電路在理想化的情況下,L、C都沒有電阻,可實(shí)際上L、C本身都存在電阻,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。 圖三RLC串聯(lián)電路充放電波形 2、RC、RL串聯(lián)穩(wěn)態(tài)當(dāng)把正弦信號輸入串聯(lián)回路時,其電容和電阻兩端的輸出電壓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,相位隨頻率的曲線稱相頻曲線。3、RLC諧振在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特性,所以當(dāng)電壓一定并滿足一定的頻率時,使得電路中的阻抗達(dá)到最小時電流將達(dá)到最大值,此時的頻率稱為諧振頻率。附圖:一、RC :時間常數(shù)小于