RLC暂态过程实验报告南昌大学.pdfVIP

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南昌大学物理实验报告

课程名称:大学物理实验

实验名称:RLC电路的暂态过程

学院:机电工程学院专业班级:能源与

动力工程162班

学生姓名:韩杰学号:5902616051

实验地点:基础实验大楼座位号:

-可编辑修改-

一、实验目的:

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。

二、实验原理:

1、RC电路的瞬态过程

电阻R与纯电容C串联接于内阻为r的方波信号发生器中,用示波器观察C上的波形。在方波电压值为

U的半个周期时间内,电源对电容C充电,而在方波电压为零的半个周期内,电容器捏电荷通过电阻(R+r)放电。

0

充放电过程如图所示,电容器上电压U随时间t的变化规律为

C

U=U[1-e-t/(R+r)c](充电过程)

C0

(1)

-可编辑修改-

RC放电曲线

U=Ue-t/(R+r)c(放电过程)(2)

C0

式中,(R+r)c称为电路的时间常数(或弛豫时间)。当电容C上电压在放电时由U减少到U/2时,相应经

C0

过的时间成为半衰期T,此时

1/2

T=(R+r)c㏑2=0.693(R+r)c(3)

1/2

一般从示波器上测量RC放电曲线的半衰期比测弛豫时间要方便。所以,可测量半衰期T,然后,除以㏑

1/2

2得到时间常数(R+r)c。

2、RLC串联电路的瞬态过程(电路如图所示,这部分内容选做。)

当开关S打到1时,电容充电至U,然后把开关S打到2,电容在闭合的RLC电路中放电,后者电路方程

0

是:

di

L+Ri+U=0

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