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...