RC、RLC电路的暂态过程教学指导书.doc

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1、RC、RLC电路的暂态过程教学指导书RC串联电路与直流电源相接，当接通电源或断开电源的瞬间将形成电路充电或放电的瞬态变化过程，这瞬态变化快慢是由电路内各元件量值和特性决定的，描述瞬态变化快慢的特性参数就是放电电路的时间常数或半衰期。本实验主要研究当方波电源加于RC串联电路时产生的RC瞬态放电曲线及用示波器测量电路半衰期的方法；同时还要了解方波电源加于RLC串联电路时产生的阻尼衰减震荡的特性及测量方法。一、教学目的1、观察RC电路的暂态过程，理解时间常数τ的意义。2、观察RLC串联电路的暂态过程及其阻尼震荡规律。二、教学要求1、实验三小时完成。

2、2、掌握RLC电路实验仪的使用方法。3、选择合适的R、C值、方波频率及示波器的扫描速度，以完整显示RC暂态过程。4、学会测量RC暂态过程半衰期的方法，进而求出时间常数τ。5、根据选定的L、C值，算出临界阻尼的电阻，由此选择不同的R值，调出三种阻尼振荡的完整波形。6、记录RC、RLC暂态过程的完整波形及测量数据，写出合格的实验报告。三、教学重点和难点1、重点：观察RC电路的暂态过程，理解时间常数τ的意义；学会测量RC暂态过程半衰期的方法，并由此求出时间常数τ。观察RLC串联电路的暂态过程及其阻尼震荡规律。2、难点：理解当L、C一定时，R值的不同

3、导致RLC电路出现三种不同的阻尼震荡的原因。四、讲授内容（约20分钟）1、介绍并演示FB318型RLC电路实验仪和接线与调节方法。2、讲解RC电路暂态过程的方程，方程的解及其曲线；演示在实验中，我们如何在示波器上显示RC暂态过程的曲线：首先选择合适的R、C值并计算出时间常数τ；其次选择合适的方波频率，使方波的周期T>10τ，这样在示波器上就能看到充放电时间充分的暂态过程的波形；最后选择合适的扫描速度，使波形的宽度与个数都合适。3、讲解并演示测量RC暂态过程半衰期的方法。4、说明当L、C一定时，R值的不同导致RLC电路出现三种不同的阻尼振荡的原

4、因。演示如何调出三种阻尼振荡的波形：首先选择合适的L、C值，算出临界阻尼的电阻；其次选择不同的R值，调出三种阻尼振荡的完整波形；最后选择合适的扫描速度，使波形的宽度与个数都合适。五、实验注意事项1、由于本实验所用FB318型RLC电路实验仪采用了功率信号输出，故接线时应特别注意防止短路。2、信号源电压输出必须保持较小值，UPP取2-5V。3、调RC暂态过程或RLC阻尼振荡的波形时，示波器的扫描速度要选择合适，以使完整波形的宽度与个数均合适。4、测量半衰期时，波形在示波器显示屏坐标中的位置应调仔细，以减小测量误差。六、指导要点1、检查每名学生接

5、线，保证接线正确。2、指导学生选择合适的R、C及方波频率、扫描速度，以在示波器上调出完整的RC暂态过程的波形。3、指导学生选择合适的L、C值，并根据L、C值，选择不同的R值及扫描速度，调出三种阻尼振荡的完整波形。