實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

RLC電路特性的研究【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1．通過研究RC、RL串聯(lián)電路的暫態(tài)過程，加深對電容充、放電規(guī)律，電感的電磁感應(yīng)特性及震蕩回路特點(diǎn)的認(rèn)識。 2.通過研究RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程，加深對電磁阻尼運(yùn)動規(guī)律的理解。 3.掌握RC、RL串聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性的測量方法。 4.研究RLC串聯(lián)電路中各參量之間的關(guān)系，觀察串聯(lián)諧振電路的特征，并掌握RLC諧振電路的幅頻、相頻的關(guān)系。 5.用實(shí)驗(yàn)的方法找出電路的諧振頻率，利用幅頻曲線求出電路的品質(zhì)因數(shù)Q值?！緦?shí)驗(yàn)原理】1RC、RL、RLC暫態(tài)過程(1)RC串聯(lián)電路 在由R、C組成的電路中，暫態(tài)過程是電容的充放電的過程．其中信號源用方波信號．在上半個(gè)周期內(nèi)，方波電壓+E，其對電容充電；在下半個(gè)周期內(nèi)，方波電壓為零，電容對地放電．充放電過程中的回路方程分別為RCRC通過以上二式可分別得到UC、U半衰期T(2)RL串聯(lián)電路 與RC串聯(lián)電路進(jìn)行類似分析可得，RL串聯(lián)電路的時(shí)間常數(shù)t及半衰期T12τ(3)RLC串聯(lián)電路 在理想化的情況下，L、C都沒有電阻，可實(shí)際上L、C本身都存在電阻，電阻是一種耗損元件，將電能單向轉(zhuǎn)化成熱能。所以電阻在RLC電路中主要起阻尼作用。所以根據(jù)阻尼震蕩方程可以三種不同狀態(tài)的解，分別為欠阻尼、過阻尼和臨界阻尼。2RC，RL電路串聯(lián)穩(wěn)態(tài) 當(dāng)把正弦信號輸入串聯(lián)回路時(shí)，其電容和電阻兩端的輸出電壓的幅度隨輸入電壓的頻率是等幅變化。而電壓幅度隨頻率變化的曲線稱幅頻曲線，相位隨頻率的曲線稱相頻曲線。3RLC諧振 在RLC串聯(lián)諧振電路中，由于三個(gè)元件之間存在相位超前和滯后的特性，所以當(dāng)電壓一定并滿足一定的頻率時(shí)，使得電路中的阻抗達(dá)到最小時(shí)電流將達(dá)到最大值，此時(shí)的頻率稱為諧振頻率?！緦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算】1、RC暫態(tài)測量表一RC暫態(tài)測量數(shù)據(jù)表編號123電阻R(Ω)100.110008000電容C(μF)0.1060.1060.106半衰期T1/2(μs)12.0080.00600.0T1/2理論值(μs)7.35373.46587.7相對誤差38.7%8%2%2、RL暫態(tài)測量表二RL暫態(tài)測量數(shù)據(jù)表編號123電阻R(Ω)100.110008000電容F(mH)10.0110.0110.01半衰期T1/2(μs)44.007.0000.900T1/2理論值(μs)69.376.9370.867相對誤差57.5%0.9%3.6%3、RLC暫態(tài)測量測量得：L=10.01mHC=0.106μFR=619Ω理論值：R理論值=2相對誤差：0.7%

4、RLC諧振電路測量R=1900ΩL=13mHC=1nF表三RLC諧振電路測量數(shù)據(jù)f/KHzUU/Vcosφf/KHzUU/Vcosφ1.0070.06435.280.012-1.55945.214.534.850.934-0.3657.050.4565.180.088-1.48355.853.864.940.7810.67413.160.8935.160.173-1.39760.533.465.010.6910.80817.211.215.140.235-1.33367.162.895.060.5710.96321.981.635.040.323-1.24176.922.265.080.4451.11025.712.024.980.406-1.15387.721.805.070.3551.20828.632.364.910.481-1.069101.51.445.080.2831.28331.362.704.870.554-0.983123.81.045.080.2051.36534.073.084.820.639-0.878162.20.6705.100.1311.43936.443.464.820.718-0.770242.50.3035.100.0591.51139.433.914.770.820-0.610345.50.1194.940.0241.5475、RLC諧振電路中品質(zhì)因數(shù)實(shí)驗(yàn)參數(shù)：R=1900ΩL=13mHC=1nF電感上電壓U_L=9.17V總電壓：U=4.85V品質(zhì)因數(shù)：Q=U_L/U=1.891理論品質(zhì)因數(shù)：Q(理論值)=L/(√LC?R)=1.898相對誤差：0.4%【對實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的現(xiàn)象或問題進(jìn)行分析、討論】1、在RC和RL暫態(tài)電路的測量實(shí)驗(yàn)中，一開始時(shí)測得的結(jié)果與理論值誤差較大，經(jīng)過向老師請教，我得知很可能時(shí)C和L中的內(nèi)阻使得誤差變得很大，因此我加大了電阻的阻值從而減小內(nèi)阻的影響，由此得到的數(shù)據(jù)與理論值較為接近。2、在RLC暫態(tài)電路的觀察中，我看到了過阻尼，欠阻尼，和臨界阻尼的波形，并測得了臨界阻尼時(shí)的電阻，且與理論值做了比較，誤差較小。

【思考題解答】1、在RC暫態(tài)過程中，固定方波的頻率，而改變電阻的阻值，為什么會有不同的波形？而改變方波的頻率，會得到類似的波形嗎？答：根據(jù)RC電路的特性可得公式U2、在RLC暫態(tài)過程中，若方波的頻率很高或很低，能觀察到阻尼振蕩的波形嗎？如何由阻尼振蕩的波形來測量RLC電路的時(shí)間常數(shù)？答：當(dāng)頻率很高時(shí)，方波的周期就會很短，如果其小于RLC電路的時(shí)間常數(shù)，怎我們就無法觀察到阻尼振蕩的波形了。反之，頻率很低時(shí)，其周期就會很長，可以觀測到振蕩波形。要測量時(shí)間常數(shù)，在幅值最大的第一周期測量T12，然后計(jì)算3、在RC、RL電路中，當(dāng)C或L的損耗電阻不能忽略不計(jì)時(shí)，能否用本實(shí)驗(yàn)測量電路中的時(shí)間常數(shù)？答：不能，因?yàn)镃或L中的內(nèi)阻會改變電路中R的值，所以測出的結(jié)果就會與理論值有一定的差異。4、根據(jù)RLC串聯(lián)諧振的特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)中如何判斷電路達(dá)到了諧振？答：RLC串聯(lián)電路當(dāng)達(dá)到諧振時(shí)，電路中的電容和電感上的電壓之和應(yīng)為0，所以在電阻兩端加一電壓表測量其兩端電壓，當(dāng)其電壓與電路總電壓相等時(shí)