RCL串聯(lián)電路的穩(wěn)態(tài)特性

1、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：   rcl串聯(lián)電路的穩(wěn)態(tài)特性（綜合設(shè)計(jì)2-1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?  1. 繼續(xù)學(xué)習(xí)使用雙蹤示波器。     2.掌握測量兩個(gè)同頻率電信號(hào)的相位差。     3.觀測rlc串聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性。實(shí)驗(yàn)儀器：   雙蹤示波器   低頻信號(hào)發(fā)生器   真空管毫伏表   標(biāo)準(zhǔn)電容箱   電阻箱   固定電感 實(shí)驗(yàn)原理：   1.rc串聯(lián)電路    圖一

2、  圖一中，電路的總阻抗 電流            電源電壓與電阻和電容上的電壓的關(guān)系為圖二   圖二     ，   和i（或 ）之間的相位差                        

3、60;                                    和 之間的相位差 當(dāng) 時(shí)， 當(dāng) 時(shí)， 2.rl串聯(lián)電路   圖三   圖三中，電路的總阻抗 電流 電源電壓與電阻和電感上的電壓的關(guān)系為圖四 &

4、#160; 圖四  ，  和i（或 ）之間的相位差   和 之間的相位差 當(dāng) 時(shí)， 當(dāng) 時(shí)， 3.rlc串聯(lián)電路                               圖五 圖五中，電路的總阻抗      

5、0;                                       電流             

6、; 電源電壓與電阻、電容和電感上的電壓的關(guān)系為圖六     圖六   電源電壓和電流之間的相位差                                       

7、60;                   由上式，電路的諧振頻率為 。 當(dāng) 時(shí)， ，電壓的相位落后于電流，電路呈容性。 當(dāng)時(shí)， ，電壓的相位落后于電流，電流呈感性。 4.相位差的測量     用雙蹤示波器測量相位差時(shí)，先測出一個(gè)信號(hào)周期對(duì)應(yīng)的水平距離l,再測出兩個(gè)信號(hào)同相位點(diǎn)的水平距離 ，則         

8、0;                                                 

9、0;  實(shí)驗(yàn)步驟：   (一)  觀察測量rc串聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性 1. rc串聯(lián)電路的幅頻特性 (1) 電路連接如下圖所示。安排電路時(shí)注意u，ur的公共接點(diǎn)與信號(hào)源、示波器的接地端連接在一起。  電源由低頻信號(hào)發(fā)生器供給。取u=1v，r用電阻箱取r=500w，c用電容箱取c=0.5mf 。交流電壓用真空管毫伏表測量。 (2) 測量頻率f由505000hz取5 個(gè)不同數(shù)值，分別測出ur 、uc 的數(shù)值，應(yīng)注意每次改變頻率后，需重新調(diào)整信號(hào)源的輸出電壓，使u保持為1v，分析ur 、uc隨頻率變化規(guī)律。 2. rc串聯(lián)電路的相頻特性 (1) 將u、u

10、r 分別接到雙蹤示波器的兩個(gè)垂直輸入端yb 、ya ，掃描方式采用斷續(xù)掃描。調(diào)節(jié)示波器，使u、ur  波形穩(wěn)定，測出相位差f 。  (2) r、c、f取值同前。改變信號(hào)源頻率，觀測f的變化，取5個(gè)不同的f值，測出相應(yīng)的相位差f，并與理論值比較。 (二) 觀察測量rl串聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性 1. rl串聯(lián)電路的幅頻特性 (1) 實(shí)驗(yàn)電路如下圖所示。l用固定電感。取u=1v, r=500w, l=0.1h 。  (2) f由50hz5000hz取5個(gè)不同數(shù)值，測出 ur、ul ，分析ur、ul 隨f變化規(guī)律。 2. rl串聯(lián)電路的相頻特性 電路及元件取

11、值同1，測量步驟及數(shù)據(jù)要求同rc電路。 (三) 觀察測量rlc串聯(lián)電路的相頻特性 實(shí)驗(yàn)電路圖如下圖所示。r、l、c取值同前。改變頻率f，觀察相位差f的變化。 數(shù)據(jù)記錄：   rc幅頻      f(hz) 400020001000500  200 u(v)5555 5ur(v)4.94.74.12.8 1.2uc(v) 0.91.62.7  4.1 4.9u=(ur2+uc2)1/2 4.95 5.064.

12、91  4.96 5.04rc相頻     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 實(shí)測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） 

13、理論j 10.75度 19.89度 35.88度 55.35度 74.55度 rl幅頻  f(hz)400020001000 500 200u(v)555 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)1/24.844.68 4.55 4.474.56&#

14、160;                  f(hz)80006000400020001000500200l(cm)1.291.560.61.02.21.923dl(cm)0.230.250.080.0750.10.050.026實(shí)測j1.13（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（3.12度）

15、 理論j66.36度59.73度48.8度29.7度15.94度8.13度3.27數(shù)據(jù)處理：   rc幅頻      f(hz) 400020001000500  200 u(v)5555 5ur(v)4.94.74.12.8 1.2uc(v) 0.91.62.7  4.1 4.9u=(ur2+uc2)1/2 4.95 5.064.91  4.96 5.04rc相頻 

16、    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 實(shí)測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） 理論j 10.75度 19.89度 35.88

17、度 55.35度 74.55度 rl幅頻  f(hz)400020001000 500 200u(v)555 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)1/24.844.68 4.55 4.474.56                   f(hz)800060004000200