RC、RL及RLC串联电路的暂态过程.ppt

RC、 RL及 RLC串联电路的暂 态过程 基础物理实验 32 南开大学基础物理实验教学中心 基础物理实验室 一目的要求 1.研究 RC、 RL、 RLC传输电路的暂态过程。 2.了解时间常数的物理意义，学会用示波器测 量时间常数 及电容、电感值。 二引言 由电阻 R、电感 L、电容 C与直流电源组成的各种组合电路中，当 电源由一个电平的稳定状态变为另一个不同电平的稳定状态时 （如接通或断开直流电源），由于电路中电容上的电压不会瞬间 突变和电感上的电流不会瞬间突变，这样电路由一个稳定状态变 到另一个稳定状态中间要经历一个变化过程，这个变化过程称之 为暂态过程。本实验以示波器做为观测工具研究暂态过程中电路 上电流和元件上的电压的变化规律。利用暂态过程的规律可以测 量 R、 L、 C元件的量值，也可用于产生脉冲信号（如锯齿波、微 分脉冲信号等），因而暂态过程的规律在电磁学、电子技术等领 域中的用途非常广泛。 三原理 -1 R、 L、 C元件的不同组合，可以构成 RC、 RL、 LC和 RLC电路，这些不同的电路对阶跃电压 的响应是不同的，从而有 一个从一种平衡态 转变到另一种平衡态的过程，这个转变过程即 为暂态过程。 三原理 -2 RC电路 图 1 RC电路 图 2 RC电路的充放电曲线 三原理 -3 RL电路 图 3 RL电路 图 4 回路电流变化过程 三原理 -4 RLC电路 图 5 RLC串联电路 图 6 RLC电路对阶跃电压的响应 四仪器用具 示波器，方波信号发生器，标准电容（ 0.1F， 0.2级），标准电感（ 0.1H， 0.1级），电阻箱 等。 五实验内容 1.观察 RC电路的暂态过程 2.观察 RL电路的暂态过程 3.观察 RLC电路的暂态过程 六注意事项 1.有关示波器的注意事项与示波器实验类同。 2.方波信号发生器输出端切勿短路。 七考查题 1.回忆一下 RC、 RL、 RLC电路的暂态过程各 有什么特点？为什么具有暂态过程的电路均有 L或 C的元件？纯电阻 R电路能有暂态过程吗？ 2.时间常数 的物理意义是什么？怎样测量？ 怎样由 测量 CX或 LX值？ 八思考题 1.实现 RC微分电路的条件是什么 ?微分电脉冲 信号从何元件上输出？ RL电路能产生微分脉 冲吗？条件又是什么？ RL电路微分脉冲从何 元件上输出？ 2.为便于与方波对照观察暂态过程，双踪示 波器“输入选择”应置何档位？输入方式应置 何位置？为什么做本实验输入方式不能置 “ AC”位置？