rcl串联电路的稳态特性

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1、实验项目： RCL串联电路的稳态特性（综合设计2-1）实验目的： 1.继续学习使用双踪示波器。    2.掌握测量两个同频率电信号的相位差。    3.观测RLC串联电路的幅频特性和相频特性。实验仪器： 双踪示波器  低频信号发生器  真空管毫伏表  标准电容箱  电阻箱  固定电感实验原理： 1.RC串联电路  图一 图一中，电路的总阻抗电流          电源电压与电阻和电容上的电压的关系为图二 图二   ，  和I（或）之间的相位差                                                            和之间的

2、相位差当时，当时，2.RL串联电路 图三 图三中，电路的总阻抗电流电源电压与电阻和电感上的电压的关系为图四 图四 ， 和I（或）之间的相位差  和之间的相位差当时，当时，3.RLC串联电路                             图五图五中，电路的总阻抗                                           电流            电源电压与电阻、电容和电感上的电压的关系为图六  图六 电源电压和电流之间的相位差                                                      

3、    由上式，电路的谐振频率为。当时，，电压的相位落后于电流，电路呈容性。当时，，电压的相位落后于电流，电流呈感性。4.相位差的测量  　　用双踪示波器测量相位差时，先测出一个信号周期对应的水平距离L,再测出两个信号同相位点的水平距离，则                                                            实验步骤： (一) 观察测量RC串联电路的幅频特性和相频特性1.RC串联电路的幅频特性(1)电路连接如下图所示。安排电路时注意U，UR的公共接点与信号源、示波器的接地端连接在一起。 电源由低频信号发生器供给。取U=

4、1V，R用电阻箱取R=500W，C用电容箱取C=0.5mf。交流电压用真空管毫伏表测量。(2)测量频率f由50—5000Hz取5个不同数值，分别测出UR、Uc的数值，应注意每次改变频率后，需重新调整信号源的输出电压，使U保持为1V，分析UR、Uc随频率变化规律。2.RC串联电路的相频特性(1)将U、UR分别接到双踪示波器的两个垂直输入端YB、YA，扫描方式采用断续扫描。调节示波器，使U、UR 波形稳定，测出相位差f。 (2)R、C、f取值同前。改变信号源频率，观测f的变化，取5个不同的f值，测出相应的相位差f，并与理论值比较。(二)观察测量RL串联电路的幅频特性和相频

5、特性1.RL串联电路的幅频特性(1)实验电路如下图所示。L用固定电感。取U=1V,R=500W,L=0.1H。  (2)F由50Hz—5000Hz取5个不同数值，测出UR、UL，分析UR、UL随f变化规律。2.RL串联电路的相频特性电路及元件取值同1，测量步骤及数据要求同RC电路。(三)观察测量RLC串联电路的相频特性实验电路图如下图所示。R、L、C取值同前。改变频率f，观察相位差f的变化。 数据记录： RC幅频      f(HZ)400020001000500  200 U(V)5555 5UR(V)4.94.74.12.8 1.2UC(V) 0.91.62.7 

6、 4.1 4.9U=(UR2+UC2)1/2 4.95 5.064.91  4.96 5.04RC相频     f(HZ)400020001000 500 200L(cm)2.312.422.5 2.52 2.58 DL(cm) 0.08 0.16 0.24 0.38 0.53 实测j 0.19（10.89度） 0.39（22.35度） 0.60（34.38度） 0.95（54.29度） 1.29（73.95度） 理论j 10.75度 19.89度 35.88度 55.35度 74.55度 RL幅频  f(HZ)400020001000 500 200U(V)555 

7、5 5 UR(V) 3.1 3.5 3.8 4 4.2 UL(V) 3.7 3.1 2.5 2 1.5  U=(UR2+UC2)1/24.844.684.554.474.56                  f(HZ)80006000400020001000500200L(cm)1.291.560.61.02.21.923DL(cm)0.230.250.080.0750.10.050.026实测j   1.13（64.69度）1.01（57.69度）0.82（48度）0.47（27度）0.29（16.36度）0.16（9.38度）0.054（3.1