R-L-C串聯(lián)電路的穩(wěn)態(tài)特性_第1頁
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PAGE1-R、L、C串聯(lián)電路的穩(wěn)態(tài)特性本實驗著重研究RC和RL串聯(lián)電路中的幅-頻特性(電壓值隨頻率變化的規(guī)律),以及輸入信號的相-頻特性(相位差隨信號頻率的變化規(guī)律)以及RLC串聯(lián)電路的相頻特性。這些特性稱為RLC電路的穩(wěn)態(tài)特性?!緦嶒災康摹坑^測RC、RL和RLC串聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性;學習用雙蹤示波器測量兩個同頻率信號的相位差實驗方法?!緦嶒炘怼亢椭绷麟娐芬粯?,交流串、并聯(lián)電路中電流和電壓遵循同樣的規(guī)律:串聯(lián)電路中任何時刻通過各元件電流i是一樣的,而電路兩端的總電壓等于串聯(lián)電路中各元件分電壓之和;并聯(lián)電路中各元件兩端電壓相等,而干路總電流等于各個支路電流之和。但是因為交流電路中各元件上的電學量之間存在相位差,所以用電表測出的有效值所呈現(xiàn)的并非如同直流電路一樣的簡單關(guān)系。下面采用矢量圖解法來研究:RC串聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性:如下圖所示:在RC回路中,以電流矢量為參考矢量,因為電容元件的特性所致,電容元件上的電壓位相總落后,所以有總電壓: (1)我們知道,R、C元件的阻抗分別為:, (2)上式中ω代表交流正弦信號的頻率。所以電路總阻抗為: (3)總電壓與矢量電流之間的位相差為: (4)本次實驗將利用所得結(jié)果和(1)式及(4)式比較,并計算百分差。RL串聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性:如下圖所示:在RL回路中,因為電感上的電流不能突變,電感元件上的電壓的位相總超前, 做出矢量圖為圖e,總電壓: (5)總阻抗: (6)總電壓與矢量電流之間的位相差為: (7)本次實驗將利用所得結(jié)果和(5)式及(7)式比較,并計算百分差。

3、RLC串聯(lián)電路的相頻特性:和以上研究方法類似,取電流矢量的方向為基準,可得如下矢量圖:由此,可看出在垂直方向電壓矢量的分量為,水平分量為,故總電壓為: (8)總阻抗: (9)總電壓與電流矢量的位相差為: (10)本次實驗將利用所得結(jié)果和(10)式比較,并計算百分差。注意此時電路可能會發(fā)生諧振現(xiàn)象,即,(10)式為0,表示總電壓與電 流相位一致,猶如電路中只有電阻元件?!緦嶒瀮x器】雙蹤示波器、信號發(fā)生器、真空管毫伏表、標準電容箱、標準電感、標準電阻箱、換向開關(guān)、導線。

【實驗內(nèi)容】觀測R、C串聯(lián)電路的幅頻特性;觀測R、L串聯(lián)電路的幅頻特性;觀測R、C串聯(lián)電路的相頻特性;觀測R、L串

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