正弦交流电路中RLC元件的性能

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1、正弦交流电路中RLC元件的性能一、实验目的1、研究R、L、C元件在正弦交流电路中的基本特性。2、研究R、L、C并联电路中端电压与电流间的相位关系。3、研究一阶电路的零输入响应和阶跃响应。4、学会处理实验中遇到的困难。二、实验仪器数字万用表、导线、电容、电阻、电感、面包板、示波器、信号发生器等。三、实验概述1、实验原理正弦交流可用三角函数表示，即由最大值（Um或Im），频率f（或角频率ω=2πf）和初相三要素来决定。在正弦稳态电路的分析中，由于电路中各处电压、电流都是同频率的交流电，所以电流、电压可用相量表示。在频率较低的情况下，电阻元件

2、通常略去其电感及分布电容而看成是纯电阻。此时其端电压与电流可用复数欧姆定律来描述：U=IR&式中R为线性电阻元件，U与I之间无相角差。电阻中吸收的功率为:P=UI=RI*I因为略去附加电感和分布电容，所以电阻元件的阻值与频率无关即R—f关系如图1。电容元件在低频也可略去其附加电感及电容极板间介质的功率损耗，因而可认为只具有电容C。在正弦电压作用下流过电容的电流之间也可用复数欧姆定律来表示：式中XC是电容的容抗，其值为2、实验步骤1.按图9-2组装实验电路，注意电感、电容、电阻的交接，不要损坏电感。其中R=1kΩ，L=10mH,C=10μ

3、F，R0=49Ω。信号源：5V，1kHz。有效值Vrms（V）mVrms（mV）峰峰值Vpp（V）mVpp（mV）F=1kHzU有效值=5v图9-22．搭建好电路图后，给电路提供正弦波信号。3．用示波器进行记录输入、输出的信号，并用跟踪光标进行记录数值。4．之后用万用表测量电位器两端的电阻大小。5.记录数据后，计算出理论值与实验所测得值。四、实验数据分析信号源5V1kHz电阻R=1KΩR0=49Ω电容C=10uF电感L=10mH1)电阻和电容并联：从上图得sinα=0.640/2.68，所以α=13.82°。在误差范围内，得到的值正确。

4、1)电阻和电感并联：从上图得sinα=3.12/3.88，所以α=53.53°。在误差范围内，得到的值正确。1)电阻、电容、电感并联：从上图得α=13.82°。在误差范围内，得到的值正确。五、实验中的注意事项：1.调节电子仪器各旋钮时，动作不要过快、过猛。实验前，需熟读示波器的使用说明书。观察时，要特别注意相应开关、旋钮的操作与调节。2.信号源的接地端与示波器的接地端要连在一起（称共地），以防外界干扰而影响测量的准确性。3.示波器的辉度不应过亮，尤其是光点长期停留在荧光屏上不动时，应将辉度调暗，以延长示波管的使用寿命。4.在测量时间常数

5、的时候，函数发生器一定要调到合适的周期值，如何周期过小，会导致半个周期时，电容器上的电压信号还未达到峰值;如果周期过大，会使电容器上的电压信号达到峰值以后还停留过长时间，会增大实验的误差。5.实验中注意电感的使用，电感易损坏，使用时只需转动引脚。