大學(xué)電路實(shí)驗(yàn)-RLC二階串聯(lián)電路暫態(tài)響應(yīng)

1、大學(xué)電路實(shí)驗(yàn)-RLC二階串聯(lián)電路暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私怆娐穮?shù)對RLC串聯(lián)電路瞬態(tài)響應(yīng)的影響。進(jìn)一步熟悉利用示波器等電子儀器測量電路瞬態(tài)響應(yīng)的方法。實(shí)驗(yàn)原理RLC串聯(lián)電路零輸入響應(yīng)，電路過渡過程的性質(zhì)完全由特征方程： 的特征根：來決定，式中 (1)如果，則為兩個不相等的負(fù)實(shí)根，電路過渡過程的性質(zhì)為阻尼的非振蕩過程。(2) 如果，則為兩個不相等的負(fù)實(shí)根，電路過渡過程的性質(zhì)為阻尼的非振蕩過程。 (3) 如果，則為兩個不相等的負(fù)實(shí)根，電路過渡過程的性質(zhì)為阻尼的非振蕩過程。 改變電路參數(shù)R、L或C均可使電路發(fā)生上述不同性質(zhì)的過程。從能量變化的角度來說明，由于RLC電路中存在著兩種不同性質(zhì)的貯能元件，因此

2、它的過渡過程就不僅是簡單的積累能量和釋放能量，還可能發(fā)生電容的電場能量和電感的磁場能量相互反復(fù)交換的過程，這一點(diǎn)決定于電路參數(shù)。當(dāng)電阻比較小時（該電阻應(yīng)該是電感線圈本身的電阻和回路中其余部分電阻之和）。電阻上消耗的能量較小，而L和C之間的能量交換占主導(dǎo)位置。所以電路中的電流表現(xiàn)為振蕩過程，當(dāng)電阻較大時，能量來不及交換就再在電阻中消耗掉了，使電路只發(fā)生單純的積累或釋放能量的過程，即非振蕩過程。在電路發(fā)生振蕩過程時，其振蕩的性質(zhì)可以分為三種情況：（1）衰減振蕩：電路中電壓或電流的振蕩副度按指數(shù)規(guī)律減小,最后衰減到零。（2）等幅振蕩：電路中電壓或電流的振蕩副度保持不變,相當(dāng)于電路中電阻為零，振蕩過程

3、中不消耗能量。（3）增幅振蕩：電路中電壓或電流的振蕩副度指數(shù)規(guī)律增加, 相當(dāng)于電路中存在負(fù)電阻，振蕩過程中逐點(diǎn)得到能量補(bǔ)充。所以，RLC二階電路瞬態(tài)響應(yīng)的各種形式與條件可以歸結(jié)如下：非振蕩過程阻尼狀態(tài)非振蕩臨界阻尼狀態(tài)衰減振蕩狀態(tài)等幅振蕩狀態(tài)增幅振蕩狀態(tài)必須注意，最后兩種狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)，電路中須接入付電阻元件。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求（1）實(shí)驗(yàn)接線如圖11所示。圖中L、C、R均為電感、電容、電阻元件，改變電阻的參數(shù)可獲得各種響應(yīng)狀態(tài)。信號發(fā)生器的輸出接地端與示波器的輸出接地端連接。振蕩電路中電流I和R上產(chǎn)生取樣信號電壓與示波器的Y輸入端既能觀察測量的波形與數(shù)值。測定RLC電路非振蕩臨界響應(yīng)時，必須仔細(xì)觀察振蕩電流是否經(jīng)過最大值后逐漸衰減至零，如果電流衰減中有變向至負(fù)值再衰減為零說明還是振蕩狀態(tài)。（2）選信號源方波頻率為50Hz，輸出幅度2V固定不變，L可用互感器原邊或副邊線圈，如果需要改變電感量可以將線圈順向串聯(lián)。C選用0.2f，R用電阻箱可在1001K范圍內(nèi)改變，觀察并描繪，以及的響應(yīng)波形。（3）觀察RL及RC一階電路的瞬態(tài)響應(yīng)，并分析它們的特點(diǎn)。四、實(shí)驗(yàn)報告（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按比例會出R