电气小组电路研究.docx
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电气小组电路研究
电路课程研究性实验扌艮告
《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：
电气班
学生组员：
指导老师：
日期：
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.学握功率表、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。
（-）实验内容：
一、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工小于周期的情况。
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人、L、O元件交流参数，讨论实验误差引起的原因。
3.用EVCB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.用示波器分别观察人、L、C元件伏安关系曲线。
3.用示波器分别观察AZT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。
实验员：
龚勇付祥翔孙忧富
报告记录：
谭远
（三）实验要求
1.自拟实验线路，并画出具体实验线路。
2.自拟记录表格记录有关实验数据。
3.记录示波器，观察电压，电流波形。
4.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；实验结釆与分析；实验问题的处理与心得等；所选
仪器与设备型号等。
5.鼓励增加自己感兴趣的实验内容或自选实验项目。
（4）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：
01kOhm
VSA-
1kOhm
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
⑶RL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：
1kOhm
1mH
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：
1kOhm8mH
zed
20uF
Uc,i方波响应:
100Ohm
-^WV-
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。
实验操作如［1——1］图接线
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。
由图可求功率表的读数
PW=PL+I2（RA+RWA）
因而产生误差
AP=I2（RA+RWA）
PL为ZL上的功率，为了减少测量误差，应使I2（RA+RWA）越小越好,故这种电路适用于RL>（RA+RWA）的场合
2.如下图为功率表后接的方法测量R.L.C的交流参数（电阻。
电容。
电感相互调换即可）:
电压线圈支路前接法和电压线圈支路后接法是一种对偶电路，则分析方法可采用对偶原理。
由上图可求功率表的读数
PW=PL+U2（1/RV+1/RWV）
因而产生的误差AP
△卩=U2（1/RV+1/RWV）
为减小误差，应使越小越好，这种电路适用于：
RW>RL,RV
鼻RLo
3•实验表格及其数据
接后式:
X
测试记录
负载类型
U/V
I/A
P/W
电压线圈前
接
18.0
0.078
1.40
电阻器
17
0.082
1.3
电感器
74
0.019
1.4
电容器
3•正弦电源下电路稳态特性的研究
（1）用示波器分别观察ILL.C元件的在正弦电压情况下响应u,i的波
形。
电阻仿真电路图如下图所示：
100Ohm
U,i波形图:
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U，i波形图:
（2）用示波器分别观察R.L.C元件串联的在正弦电压情况下感性。
容性和电阻性响应u,i波形。
容性电路响应仿真电路图及其u.i波形:
fTiF
8kOhm
^WX•
感性电路响应仿真电路图及其u.i波形:
8kOhm
-^WV
100Ohrn
1uF
电阻性电路响应仿真电路图及其U・i波形:
（五）实验设备:
双线示波器
1台
信号发生器
1台
黑匣子
1台
电阻箱
2个
电容器
1个
电感器
1个
电压表
1个
电流表
1个
功率表
1个
电容箱
1个
单向调压器
1台
（六）心得与体会：
通过这次电路课程研究性实验项目，我们深深体会到了团队的协作能力及个人的动手能力，这说明我们在学习中，不仅仅只注重学习，我们要学会融入团队，要具备动手能力，要在某一方面拥有自己的特长，这样，我们不仅融入了社会融入了团队，社会与团队也离不开了我们，正所谓学有所长有所用。
另外，在实验中，它要求我们一丝不苟，不出任何的差错，因为作为科研性人才的我们，只要稍微有一点的差错便会酿成严重的后果，这对我们以后所在的公司，家庭,个人都会带来严重的影响，所以，在大学里，我们要养成一丝不苟的
习惯。
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