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实验9RLC电路的稳态特性--huang.ppt

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1、一、实验目的,研究交流信号在RLC串联电路中的幅频特性和相频特性. 巩固交流电路中矢量图解法和复数表示法。,实验9 RLC电路的稳态特性,二、实验原理,电容具有“通高频、阻低频”的特性 电感具有“通低频,阻高频”的特性。 RLC电路:有选频和滤波作用。 1. RLC串联电路的幅频特性 谐振频率f0为: 品质因数 : I - f的关系曲线称为幅频特性曲线。,,,RLC串联幅频曲线,,,,图1 RLC串联电路,,,,,?,?,二、实验原理,谐振时,电容电压为电源电压的Q倍,有电压放大作用, 2.RLC串联电路的相频特性 总电压 与电流 之间的相位: -f 的关系曲线称为相频特性曲线 (1)当 f。

2、 = f0 时, = 0,电路呈电阻性; (2)当 f  f0 时, > 0,电路呈电感性; (3)当 f  f0 时, < 0,电路呈电容性。,,RLC串联电压矢量图,,,,LRC串联相频曲线,三、实验内容,实验条件:C=0.010mF,L=10mH,谐振频率f0约15.8KHz,R=10。电源US=1.00V(保持恒定,用交流毫伏表监测),,1.RLC串联电路幅频特性测定 R= 10时,I― f曲线,f=10KHz-20KHz,11~15个点(必做) R= 51时,I― f曲线,f=10KHz-20KHz,11~15个点(选做) 注意:图中a点共地点!! ① 测量必须调节和。

3、监测US值1.00V不变; ② 在谐振频率f0附近,每侧至少要测5个点,便于作图。 ③ 必须测出UR最大值时对应的谐振频率f0。,,三、实验内容,2.RLC串联电路相频特性测定 测 - f曲线  是US与 I相位,由于UR=IR,因而测量US与UR的相位。 实验条件:C=0.010mf,L=10mH,R=10,电源US=1.00V(保持恒定)。,测量幅频特性和相频特的电路图,测定RLC串联电路幅频特性、相频特性的实物电路图,三、实验内容,实验方法:UR与示波器的CH1相连,US与示波器的CH2相连。 “触发源”旋钮选“垂直触发(VERT)”位置,调节“触发电平(TRIG LEVEL)”,。

4、使波形稳定。 分别调节US和UR波形的垂直位置,使两波形的x轴(即t轴)重合(以示波器中心水平轴线为基准),测量US周期T(或f)和对应的US与UR之间水平相差(距离)时间△t。,三、实验内容,注意: (1)US超前UR, 取“+”,相反则取“-”; (2)在谐振频率f0附近要多测几个实验点,每侧至少要测5个点,得值尽量达到-500~+500,便于作图; (3)测量幅频特性和相频特性时,示波器两输入通道CH1、CH2的接地点要接上电路图中电阻R的左端a点。,测量幅频特性和相频特性,三、实验内容,,3.品质因数Q的测定 实验条件:C= 0.010 mf,L= 10 mH ①当R=10.0Ω。

5、,调置谐振频率f0时,取电源US =1.00V,测出电容(最大幅度时的)电压UC0= ; 品质因数 = 。,②当R=51.0Ω,调置谐振频率f0时,取电源US =1.00V,测出电容(最大幅度时的)电压U′C0= ; 品质因数 = 。,图2 测量回路品质因数的电路图,(选做加分内容),测定品质因数Q的接地点要接上图中电容C的右端 b共地点!,测量回路品质因数的电路图,五、思 考 题,预习思考题:教材 P77页 1,2题 课后思考题:教材 P81页 1,2,3题 附加:参考资料的补充思考题,补充思考题,4.测量RLC回路相频特性: ①若要测量UR与US波形的水平时间差△t时,已调节好示波器的“△t读数光标” 光标CH1的位置(如图3-9-6所示),应该再把光标CH2平移到 点的位置上; ②要测量周期T,若光标CH1的位置如图3-9-6所示,应该把光标CH2平移到 点的位置上;,③如图3-9-6判断:UR波形是超前于US波形,还是落后于US波形? 电路的电流I是超前于US,还是落后于US? 此时,RLC电路呈现 性(选:电感?电容?电路谐振时电阻) ④若电源频率为14.00KHz,测出△t=15.0μs时,US与I之间的相位是(正或负)多少度? (-14.000.015360=-75.6),。

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