RC、RL及RLC串联电路的暂态过程

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1、RC、RL及RLC串联电路的暂态过程基础物理实验32南开大学基础物理实验教学中心基础物理实验室一．目的要求1.研究RC、RL、RLC传输电路的暂态过程。2.了解时间常数的物理意义，学会用示波器测量时间常数τ及电容、电感值。二．引言由电阻R、电感L、电容C与直流电源组成的各种组合电路中，当电源由一个电平的稳定状态变为另一个不同电平的稳定状态时（如接通或断开直流电源），由于电路中电容上的电压不会瞬间突变和电感上的电流不会瞬间突变，这样电路由一个稳定状态变到另一个稳定状态中间要经历一个变化过程，这个变化过程称之为暂态过程。本实验以示波器做

2、为观测工具研究暂态过程中电路上电流和元件上的电压的变化规律。利用暂态过程的规律可以测量R、L、C元件的量值，也可用于产生脉冲信号（如锯齿波、微分脉冲信号等），因而暂态过程的规律在电磁学、电子技术等领域中的用途非常广泛。三．原理-1R、L、C元件的不同组合，可以构成RC、RL、LC和RLC电路，这些不同的电路对阶跃电压的响应是不同的，从而有一个从一种平衡态转变到另一种平衡态的过程，这个转变过程即为暂态过程。三．原理-2RC电路图1RC电路图2RC电路的充放电曲线三．原理-3RL电路图3RL电路图4回路电流变化过程三．原理-4RLC电路图

3、5RLC串联电路图6RLC电路对阶跃电压的响应四．仪器用具示波器，方波信号发生器，标准电容（0.1μF，0.2级），标准电感（0.1H，0.1级），电阻箱等。五．实验内容1.观察RC电路的暂态过程2.观察RL电路的暂态过程3.观察RLC电路的暂态过程六．注意事项1.有关示波器的注意事项与示波器实验类同。2.方波信号发生器输出端切勿短路。七．考查题1.回忆一下RC、RL、RLC电路的暂态过程各有什么特点？为什么具有暂态过程的电路均有L或C的元件？纯电阻R电路能有暂态过程吗？2.时间常数τ的物理意义是什么？怎样测量？怎样由τ测量CX或LX

4、值？八．思考题1.实现RC微分电路的条件是什么?微分电脉冲信号从何元件上输出？RL电路能产生微分脉冲吗？条件又是什么？RL电路微分脉冲从何元件上输出？2.为便于与方波对照观察暂态过程，双踪示波器“输入选择”应置何档位？输入方式应置何位置？为什么做本实验输入方式不能置“AC”位置？