RC、RL、RLC电路动态与正弦稳态特性研究

实用文档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日实用文档标准文案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。实用文档标准文案（二）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。实用文档标准文案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。5.鼓励增加自己感兴趣的实验内容或自选实验项目。（四）实验任务实用文档标准文案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：实用文档标准文案若黑匣子元件是电容元件，则元件的波形图为：实用文档标准文案若黑匣子元件是电感元件，则元件波形图为：实用文档标准文案（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:实用文档标准文案所得方波图形为:实用文档标准文案充电时间常数T=R1R2*C/(R1+R2)实用文档标准文案放电时间常数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：实用文档标准文案充电时间常数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：实用文档标准文案Uc,i方波响应：实用文档标准文案VWA**Z220V2.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：实用文档标准文案由图可求功率表的读数PW=PL+I²(RA+RWA)因而产生误差△P△P=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。实用文档标准文案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△P△P=U²(1/RV+1/RWV)为减小误差，应使△P越小越好，这种电路适用于：RWV≥RL,RV≥RL。3.实验表格及其数据接后式：测试记录负载类型U/VI/AP/W电压线圈前接16.00.0671.38电阻器17.80.0901.32电感器730.0101.37电容器实用文档标准文案3.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：U,i波形图：实用文档标准文案电感仿真电路图如下图所示：U,i波形图：实用文档标准文案电容仿真电路图如下图所示：实用文档标准文案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：实用文档标准文案实用文档标准文案感性电路响应仿真电路图及其u.i波形：实用文档标准文案电阻性电路响应仿真电路图及其u.i波形：实用文档标准文案（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：一个长学期的电路原理，让我学到了很多东西，从最开始的什么都不懂，到此刻的略懂一二。在学习知识上面，开始的时候完全是老师讲什么就做什么，感觉速度还是比较快的，跟理论也没什么差距。但是之后就觉得越来越麻烦了。从最开始的误差分析，实验报告写了很多，但是真正掌握的确不多，到最后的回转器，负阻，感觉都是理论没有很好的跟上实践，很多状况下是在实验出现象以后在去想理论。在实验这门课中给我最大的感受就是，必须要先弄清楚原理，在做实验，这样又快又好。实用文档标准文案在养成习惯方面，最开始的时候我做实验都是没有什么条理，想到哪里就做到哪里。比如说测量三相电，有很多种状况，有中线，无中线，三角形接线法还是Y形接线法，在这个实验中，如果选取恰当的顺序就能够减少很多接线，做实验就应要有良好的习惯，就应在做实验之前想好这个实验要求什么，有几个步骤，就应怎样安排才最合理，其实这也映射到做事情，不管做什么事情，就应都要想想目的和过程，这样才能高效的完成。电原实验开始的几周上课时间不是很固定，实验报告也累计了很多，第一次感觉有那么多实验报告要写，在交实验报告的前一天很多同学都通宵了的，这说明我们都没有合理的安排好自己的时间，我就应从这件事情中吸取教训，合理安排自己的时间，完成就应完成的学习任务。这学期做的一些实验都需要严谨的态度。在负阻的实验中，我和同组的同学连了两三次才把负阻链接好，又浪费时间，又没有效果，在这个实验中，有很多线，很容易插错，所以要个性仔细。在最后的综合实验中，我更是受益匪浅。我和我组员分工合作，各自完成自己的模块。电路原理实验最后给我留下的是：严谨的学习态度。做什么事情都要认真，争取一次性做好，人生没有太多时间去浪费。