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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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