实验十RLC电路过渡过程.docx

实验十RLC电路过渡过程
一、实验目的
1•确定过阻尼RLC串联电路中电流的阶跃响应。
2•确定欠阻尼RLC串联电路中电流的阶跃响应。
确定RLC串联电路的阻尼因子和谐振频率。
确定R的阻值改变时对RLC串联电路阻尼因子的影响。
实验十RLC电路过渡过程
一、实验目的
1•确定过阻尼RLC串联电路中电流的阶跃响应。
2•确定欠阻尼RLC串联电路中电流的阶跃响应。
确定RLC串联电路的阻尼因子和谐振频率。
确定R的阻值改变时对RLC串联电路阻尼因子的影响。
确定C的容量改变时对欠阻尼RLC电路振荡频率的影响。
二、实验器材
示波器1台
信号发生器1台电感10mH1个
“F各1个
电阻200Q、400Q和lkQ各1个
三、实验原理及实验电路图21所示为RLC串联实验电路，其阻尼因子可用下式计算
a=R/(2L)
实验十RLC电路过渡过程
一、实验目的
1•确定过阻尼RLC串联电路中电流的阶跃响应。
2•确定欠阻尼RLC串联电路中电流的阶跃响应。
确定RLC串联电路的阻尼因子和谐振频率。
确定R的阻值改变时对RLC串联电路阻尼因子的影响。
确定C的容量改变时对欠阻尼RLC电路振荡频率的影响。
二、实验器材
示波器1台
信号发生器1台电感10mH1个
“F各1个
电阻200Q、400Q和lkQ各1个
三、实验原理及实验电路
图21所示为RLC串联实验电路，其阻尼因子可用下式计算
a=R/(2L)
图21RLC串联实验电路
LC串联电路的谐振频率的计算式为
■■'LC
当阻尼因子a等于谐振频率叫时，RLC串联电路称为临界阻尼。
当阻尼因子a大于谐振频率时，RLC串联电路称为过阻尼。
当阻尼因子a小于谐振频率时，RLC串联电路称为欠阻尼。
通过实验观测欠阻尼RLC电路的电流经过多长时间衰减为零，可近似测定阻尼因子a。电流衰减为零的时间大约等于5倍的时间常数。一倍的时间常数可由下式求出t=1/a
欠阻尼RLC电路的振荡频率e可用下式计算
CO={22
0
四、实验步骤
建立图21所示的实验电路，信号发生器按图设置。
单击仿真电源开关，激活电路进行动态分析。观察记录示波器显示的输入输出波形，在U-T坐标上作出电阻电压U随时间变化的曲线图，标出峰值电压。
3•根据实验电路所给的RLC元件值，计算阻尼因子a。
4•根据实验电路所给的RLC元件值，计算谐振频率eo
5•将实验电路中的R值改为400Q，再次单击仿真电源开关，激活电路进行动态分析。在U-T坐标上作出电阻电压U随时间变化的曲线图，注意在图中标明电流衰减为0所需要的时间。
根据R的新阻值，计算阻尼因子a。
根据R的新阻值，计算电流衰减为0所需要的时间。
8•将实验电路中的R值改为200Q，再次