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标准文案
电路课程研究性实验报告
《RC、RL、RLC电路动态与正弦稳态特性研究》
院校: 电气信息学院
专业班级:
学生组员:
指导老师: 胡鹤宇 张向华
日期:2020年6月20日
电路课程研究性实验
实验报告
(一).实验目的:
1 学习用示波器观察和分析RC,RL,RLC的电路的响应
2 通过电路方波响应波形的观察,判别元件性质
3 学会用电压、电流表判别黑匣子元件性质。
4 学习用三表法测量交流电路的参数及其误差分析
5 了解RLC元件在正弦电压情况下的电压电流波形
6.学习正确选用交流仪器和设备
7.掌握功率表、调压器的使用
8 综合运用所学知识,自主完成实验,提高科学素养,增加实
验动手能力,提高积极思考问题解决问题的能力。
(二)实验内容:
电路动态过程研究
1.用示波器判别黑匣子元件性质,方法自选,并确定元件参数值;
2.RC电路的方波相响应: 在RC电路中,用示波器观察RC电路方波信号响应波形。图2所示的波形为电路时间常数τ小于周期的情况。用实验情况估算RC电路时间常数,线路自定。
3.RL方波响应电路及时间常数估算,线路自定。
4.RLC电路方波响应:用示波器观察RLC串联电路的方波响应、i波形
5.用EWB仿真软件,观察RLC串联电路的方波响应、i波形。要求讨论等幅震荡的条件
二、 R、L、C元件参数的测量
1.用电压、电流表判别黑匣子元件性质;
2. 用交流电压、电流表及功率表分别测量R、L、C元件交流参 数,讨论实验误差引起的原因。
3.用EWB仿真软件分别测量R、L、C元件交流的参数,方法自定,试验线路自拟。
三、正弦电源下电路稳态特性的研究
1. 用示波器分别观察R、L、C元件在正弦电源下响应的电压、电流波形。
2. 用示波器分别观察R、L、C元件伏安关系曲线。
3. 用示波器分别观察RLC元件串联的在正弦电压情况下感性、容性和电阻性响应的电压、电流波形。
(三)实验要求
自拟实验线路,并画出具体实验线路。
自拟记录表格记录有关实验数据。
记录示波器,观察电压,电流波形。
研究性实验报告参考平常实验报告形式,包括项目组人员及分工;主要内容简述目的;实验线路;实验数据和波形,曲线;实验结果与分析;实验问题的处理与心得等;所选仪器与设备型号等。
鼓励增加自己感兴趣的实验内容或自选实验项目。
(四)实验任务
1.电路动态过程研究
(1)用示波器判别黑匣子元件性质,方法自选,并确定元件参数值;
电路原理图如下图所示:
若黑匣子为电阻,则元件的波形图为:
若黑匣子元件是电容元件,则元件的波形图为:
若黑匣子元件是电感元件,则元件波形图为:
(2)RC电路的方波响应:在RC电路用示波器观察RC电路信号响应波形。用实验方法估算RC电路时间常数,线路自定。
电路仿真图如下图所示:
所得方波图形为:
充电时间常数
T=R1R2*C/(R1+R2)
放电时间常数
T=R2*C
(3)RL方波响应及时间常数估算,线路自定。
实验仿真图如下图所示 :
所得电感电压波形图:
充电时间常数
T=L*(R1+R2)/R1R2;
放电时间常数
T=L/R2;
(4)RLC电路方波响应:用示波器观察RLC串联电路的方波响应Uc,i波形。
仿真电路模型如图所示:
Uc,i方波响应:
2.R.L.C元件参数的测量
(1)用电流电压表判别黑匣子元件性质;
1. 调压器提供实验电压,电压表监测元件电压,电流表监 测元件电流,在被测元件两端并接一只适当容量的试验电容器,若电流表读数增大则被测元件为容性;反之为感性。
实验结果
据图将电压表和电流表的示数记录到表-1中
电压
电流
电容器并入前
电容器并入后
(2)用交流电压表。电流表及功率表分别测量R.L.C元件的交流参数,讨论误差产生的原因。
1.如下图为电压线圈支路前接法:
由图可求功率表的读数
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