试验22RC、RL串联电路的稳态特性VIP专享

实验 22 RC、RL 串联电路的稳态特性一．目的要求1. 了解 RC及 RL串联电路的稳态特性。2. 观察 RC低通电路的滤波作用。3. 学习使用相位计测量相位差。二．引言在电工电路特别是在电子电路中，时常用RC或 RL 串联的分压电路来传输交流电压信号。如果给该串联的电路加上正弦交流电压， 则经历一段暂态过程， 电路中的电流和每个元件上的电压便稳定下来，称为稳定状态。在稳定状态下，以总电压为输入电压，以一个元件上的电压为输出电压，则输出电压与输入电压之比称为该电路的传输系数，它是复数。当输入电压频率改变时，传输系数的模和幅角也将随着改变。本实验将研究这种变化规律——电路的幅频特性和相频特性。三．原理1.RC电路：高通与低通见图 1：若输出电压 U1是从电阻 R上取的，称该电路为高通电路。若输出电压U2是从电容上取的，该电路为低通电路。信 号发生 器CRU1U2图 1 2.RC全通电路如右图 2 所示，当满足 R1C1=R2C2 （3.1 ）条件时，可以证明传输系数的模和幅角分别如下所示：212RRR)2(UK (3.2) 0 (3.3) 它们均与频率无关，故该电路为全通电路，亦称脉冲分压电路。3.RL 串联电路： RL串联电路用得较少，这里不再讨论。四．仪器用具标准电阻（ 1KΩ ），标准电容（ 0.1 μ F），标准电感（ 0.1H），双踪示波器，信号发生器，相位计。五．实验内容1. 研究 RC高通、低通电路的传输特性将图 1 电压 U1、U2分别送至示波器 1，2 通道。信号发生器输出电压调为3 伏左右。调出 U1、U2波形。在信号发生器的输出为159.2Hz、1592Hz和 15.92KHz 等频率下，分别测出荧光屏上U1和 U2R波形高度，再分别算出传输系数 K 值。在上述每一个频率上，用相位计测出输出电压与输入电压之间的幅角。信号发生器C2R1U1U2R2C13. 研究全通电路的传输特性参照图 2，方法同上，将图 22.5 中 u、u2分别送到示波器 Y1、Y2输入端。对应于信号源频率159.2Hz、1592Hz和 15.92KHz，分别测出传输系数K。用相位计测出每一个频率下的幅角（图中 C1=C2=0.1 μ F，R1=R2=1KΩ ）。六．考查题1.RC电路中， 两元件数值之积 RC具有时间的量纲， 故称 RC值为该电路的时间常数。 当 R=1KΩ 、C=0.1μ F时，时间常数是多少秒？在RL电路中， R=1KΩ ，L=0.1H，时间常数 L/R 是多少秒？它们对应的0 和 f 0 分别是多少？2. 要测 RC串联电路总电压 u 和电流 i 间的相位差，图 1 所示电路应如何与示波...