RLC串联电路的稳态响应(09

实验 RLC 串联电路的稳态响应在 RLC 串联电路上加一个正弦电压时，电路中各元件上的电压会随着输入频率的改变 而改变，回路电流和电源电压之间的相位差也会随之改变。前者是幅频特性，后者是相频 特性。

实验RLC串联电路的稳态响应 在RLC串联电路上加一个正弦电压时，电路中各元件上的电压会随着输入频率的改 变而改变，回路电流和电源电压之间的相位差也会随之改变。前者是幅频特性，后者是 相频特性。本实验就RL、RC电路的幅频特性和相频特性进行研究，以加深对这些基本 规律的理解。对于RC电路，还将进一步研究其相移作用。 实验目的 1. 研究RL、RC串联电路对正弦交流信号的响应，了解电路的物理本质。 2. 学习用示波器测量两个电压波形相位差的方法。 3. 复习巩固交流电路的矢量图解法。 实验仪器 1. RLC电路实验仪(DH4503—2型)实验仪包含了电感箱、电阻箱和电容箱，以及信号 发生器在同一面板上。 2. 数字实时存储示波器(TDS210型)其仪器介绍及使用方法见讲义《示波器的使用—— 数字存储示波器的使用》 实验原理 1. RL串联电路的相频特性和幅频特性 RL 1 图所示是以正弦电压推动的串联电路。因为 U(t) L Lm 3 += Ri(t)U(t)Ucost , 所以回路电流和电感器上的电压 都会随时间正弦函数改变。我们可以利用复数的形式去解 ( ) it U , 电路解完之后再对和分别取实数部分。 C) L Z=R+jL 3 电路的总阻抗为 1 ) 图■申联电路 1RL L 22 +3 jt 3 e 1 其中 3 1 UtU ()cosRe == =PR - 2i =— Z tan ， 0 假设 2 ) im ① ‘、 L 3 m + i-mcost) 30 3 ) ( t 二 i) 那么回路电流为 丿 < "R 3 RL 可以看出，当电路参数、确定时，阻抗值会随着的增大而增大；回路电流和信 0 0 号源电压之间的相位差也会随着的的变化而变化，在低频时接近于,而高频时则接 3 近于-',整个电路基本呈现感性。 2 :() 可证明这个电路中，电阻器两端电压或电感器两端的电压的半功率角频率是 Re() ①表示取复数的实部②该实验中的相位差是指电流与电压之间的，与理论书相反