rlc电路特性研究实验报告.pdf

rlc电路特性研究实验报告--第1页

rlc电路特性研究实验报告

实验报告-RLC电路特性的研究

实验报告

学号：实验成绩：

批阅日期：

姓名：同组姓名：

班级：

实验日期：2009-11-24指导老师：助教30

RLC电路特性的研究

【实验目的】

1.通过研究RC、RL串联电路的暂态过程，加深对电容充、放电

规律，电感的电磁感应特性及震荡回路特点的认识。

2.掌握RC、RL串联电路的幅频特性和相频特性的测量方法。

3.用实验的方法找出电路的谐振频率，利用幅频曲线求出电路

的品质因数Q值。

【实验原理】

1RC、RL、RLC暂态过程(1)RC串联电路

在由R、C组成的电路中，暂态过程是电容的充放电的过程．其

中信号源用方波信号．在

上半个周期内，方波电压+E，其对电容充电；在下半个周期内，

方波电压为零，电容对地放电．充放电过程中的回路方程分别为

通过以上二式可分别得到半衰期

rlc电路特性研究实验报告--第1页

rlc电路特性研究实验报告--第2页

(2)RL串联电路

与RC串联电路进行类似分析可得，RL串联电路的时间常数t

分别为

1

、的解。

及半衰期

(3)RLC串联电路

在理想化的情况下，L、C都没有电阻，可实际上L、C本身都存

在电阻，电阻是一种耗

损元件，将电能单向转化成热能。所以电阻在RLC电路中主要

起阻尼作用。所以根据阻尼震荡方程可以三种不同状态的解，分

别为欠阻尼、过阻尼和临界阻尼。

2RC，RL电路串联稳态

当把正弦信号输入串联回路时，其电容和电阻两端的输出电压

的幅度随输入电压的频率

是等幅变化。而电压幅度随频率变化的曲线称幅频曲线，相位

随频率的曲线称相频曲线。

3RLC谐振

在RLC串联谐振电路中，由于三个元

件之间存在相位超前和滞后的特性，所以当电压一定并满足一

定的频率时，使得电路中的阻抗达到最小时电流将达到最大值，

此时的频率称为谐振频率。

rlc电路特性研究实验报告--第2页

rlc电路特性研究实验报告--第3页

2

【实验数据记录、实验结果计算】

1、RC暂态测量

理论值：

相对误差：6.97%

=70.70

2

、RL暂态测量

理论值：

相对误差：19.13%

3、RLC暂态测量

测量得：L=28.0mHC=1.060理论值：

相对误差：47.18%

=19.40

R=6984.0

10279.1

（该误差将在后面讨论）

3

4、RLC谐振电路测量

峰值时，f=27.42kHZ，U=3.80V，UL=0.96V，Uc=1.28VR=1000

，L=28.0mH，C=1.060nF

rlc电路特性研究实验报告--第3页

rlc电路特性研究实验报告--第4页

作电路电流峰峰值与电源信号频率的关系图：

测量得谐振频率为27.42kHz左右理论值

相对误差：6.5%

4

=29.21kHz

由

可得下表

作电流与信号电压相位差与电源信号频率的关系图：

实际上应该在10kHz到300kHz的范围内在测量几组数据，这

样会使图像更加平滑漂亮。

【对实验结果中的现象或问题进行