rlc串联电路暂态特性 实验报告

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1、RLC串联电路暂态特性·实验目的1.熟悉数字示波器的使用方法；2.探究RC电路的暂态特性，并用相关图表直观表示；3.探究RLC电路的暂态特性，并熟悉RLC暂态电路的三种状态.·实验原理1.数字示波器可以观察由信号发生器产生的波形.2.在由电阻R及电容C组成的直流串联电路中，暂态过程即是电容器的充放电过程.充电时；放电时，.其中，τ为时间常数，且.取对数作出相关图像拟合直线可以求得τ.3.在由电阻R、电容C及电感L组成的直流串联电路中，根据电阻R阻值的不同，暂态过程有三种状态，即：欠阻尼、临界阻尼和过阻尼.·实验内容及步骤1.依照电路图连接电路，

2、在数字示波器上观察由信号发生器产生的波形.2.连接RC电路，示波器触发方式选择“正常”，观察RC电路的暂态图像，储存并作数据分析.3.连接RLC电路，用R=10Ω的定值电阻，观察RC电路的暂态图像，储存并作数据分析；用滑动变阻器，调节R阻值，观察RLC电路暂态的三种状态.·实验记录1.数字示波器的使用-相关图像-6-500Hz正弦：-6-500Hz三角：-6-500Hz方波：1.RC串联电路-6-R=1kΩ：-6-R=10kΩ：-6-1.RLC串联电路-6-R=10Ω：欠阻尼(阻尼振荡)临界阻尼：-6-过阻尼：-6-·数据处理1.实验条件及理论

3、计算电源电源E=5V电容C=1.0μF电感电阻阻尼振荡R=0.04Ω临界阻尼时阻值R=135.75Ω过阻尼图像对应阻值R=182.76Ωτ理论计算值：RC电路中，R=1kΩ时RLC电路中，R=10Ω时2.数据分析(1)RC串联电路，R=1kΩ-6-(2)RLC串联电路，R=10Ω由存储的数据得：·误差分析Ⅰ.相关计算时间常数RC串联电路中：RLC串联电路中：Ⅱ.其他分析（出现误差的可能原因）1.欠阻尼振荡状态下的电感和电容存在着附加损耗电阻，并且其阻值随着振荡频率的升高而增大．故实际上电路中的等效阻值大于R与用万用表测出的电感阻值之和.故实际测

4、出的时间常数会偏小.2.数字示波器记录的数据精确度有限，例如对于RC电路，R=1kΩ的情况，时间的最小精度为0.000004s，电压的最小精度为0.004v；且有时无法显示细微的区别，可能会出现多个时间对应同一个电压值的情况.3.数字示波器系统存在内部系统误差.4.外界扰动信号会对示波器产生影响.5.电器元件使用时间过长，可能造成相应的参数有误差，例如定值电阻阻值可能变大.-6-6.电源电压不稳定.·实验现象及结论1.数字示波器可以观测到由信号发生器产生的波形.2.数字示波器上可以观测到RC电路充电时,电容两端电压与时间的关系图像.且做出图像,

5、可以发现所有的点几乎都在一条直线上.拟合直线，求出斜率，则有.由此可求出τ.发现求得的τ与理论值比较接近，说明使用的仪器状态良好且选取的数据比较得当.3.数字示波器上可以观测到RLC电路充放电时,电容两端电压与时间的关系图像.根据图像振幅的衰减，由相应公式可以计算出实际的时间常数.与理论值进行对比，发现测量值略小于理论值，推测可能是由于电感和电容在振荡中产生了损耗电阻导致的.·课后习题能用RC电路将方波转化成尖脉冲输出吗？从哪个元件上选输出？画出电路图及输入输出端波形.-6-