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RCRL及RLC串联电路的暂态过程


六.注意事项
1.有关示波器的注意事项与示波器实验类同。 2.方波信号发生器输出端切勿短路。
七.考查题
1.回忆一下RC、RL、RLC电路的暂态过程各 有什么特点?为什么具有暂态过程的电路均有 L或C的元件?纯电阻R电路能有暂态过程吗?
2.时间常数τ的物理意义是什么?怎样测量? 怎样由τ测量CX或LX值?
基础物理实验32
RC、RL及RLC串联电路的暂 态过程
南开大学基础物理实验教学中心 基础物理实验室
一.目的要求
1.研究RC、RL、RLC传输电路的暂态过程。 2.了解时间常数的物理意义,学会用示波器测
量时间常数τ及电容、电感值。
二.引言
由电阻R、电感L、电容C与直流电源组成的各种组合电路中,当 电源由一个电平的稳定状态变为另一个不同电平的稳定状态时 (如接通或断开直流电源),由于电路中电容上的电压不会瞬间 突变和电感上的电流不会瞬间突变,这样电路由一个稳定状态变 到另一个稳定状态中间要经历一个变化过程,这个变化过程称之 为暂态过程。本实验以示波器做为观测工具研究暂态过程中电路 上电流和元件上的电压的变化规律。利用暂态过程的规律可以测 量R、L、C元件的量值,也可用于产生脉冲信号(如锯齿波、微 分脉冲信号等),因而暂态过程的规律在电磁学、电子技术等领 域中的用途非常广泛。
三.原理-1
R、L、C元件的不同组合,可以构成RC、RL、 LC和RLC电路,这些不同的电路对阶跃电压 的响应是不同的,从而有 一个从一种平衡态 转变到另一种平衡态的过程,这个转变过程即 为暂态过程。
三.原理-2
RC电路
图1 RC电路
图2 RC电路的充放电曲线
三.原理-3
RL电路
图3 RL电路
八.思考题
1.实现RC微分电路的条件是什么?微分电脉冲 信号从何元件上输出?RL电路能产生微分脉 冲吗?条件又是什么?RL电路微分脉冲从何 元件上输出?
2.为便于与方波对照观察暂态过程,双踪示 波器“输入选择”应置何档位?输入方式应置 何位置?为什么做本实验输入方式不能置 “AC”位置?
图4 回路电流变化过程
三.原理-4
RLC电路
图5 RLC串联电路
图6 RLC电路对阶跃电压的响应
四.仪器用具
示波器,方波信号发生器,标准电容(0.1μF, 0.2级),标准电感(0.1H,0.1级),电阻箱 等。
五.实验内容
1.观察RC电路的暂态过程 2.观察RL电路的暂态过程 3.观
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