RLC暂态过程研究45

rlc电路暂态过程实验报告实验目的：本实验旨在通过构建和分析RLC电路的暂态过程，探究电路中电感、电容和电阻的作用以及它们对电路响应的影响。

实验原理：RLC电路是由电阻、电感和电容组成的串联电路。

在电路中加入一个电源，当电路初始状态发生改变时，电路中的电流和电压将发生变化，这个变化的过程称为暂态过程。

在RLC电路中，电感和电容会导致电流和电压的变化速率发生变化，而电阻则会限制电流和电压的变化。

实验步骤：1. 准备实验所需的电阻、电感和电容元件，以及电源和示波器等实验设备。

2. 按照实验要求，选择合适的电阻、电感和电容值，并将它们连接成RLC电路。

3. 将电源连接到电路上，调整电源的电压和频率，使得电路处于暂态过程中。

4. 使用示波器测量电路中的电流和电压，并记录下测量结果。

5. 根据测量结果，分析电路的响应特性和暂态过程。

实验结果：根据实验测量数据，我们可以得到电路中电流和电压随时间的变化曲线。

通过观察和分析这些曲线，我们可以得出以下结论：1. 在RLC电路中，电流和电压的变化速率与电感和电容的数值有关。

当电感和电容值较大时，电流和电压的变化速率较慢；而当它们的数值较小时，变化速率较快。

2. 电阻对电路的响应起到了限制作用。

当电阻值较大时，电流和电压的变化幅度较小；而当电阻值较小时，变化幅度较大。

3. 在暂态过程中，电流和电压会经历振荡和衰减。

这是由于电感和电容的特性所致，它们会导致电流和电压在电路中来回振荡，并逐渐衰减至稳定状态。

实验分析：通过对RLC电路的暂态过程进行实验和分析，我们可以深入理解电感、电容和电阻在电路中的作用以及它们对电路响应的影响。

这对于电路设计和故障排除都具有重要意义。

同时，通过实验还可以加深对电路暂态过程的理论知识的理解，并将理论知识与实际应用相结合。

总结：通过本次实验，我们成功构建了RLC电路，并通过测量和分析得到了电路的暂态过程。

实验结果表明，电感、电容和电阻在电路中起到了重要的作用，并且它们对电路响应具有不同的影响。

《RC.RLC 串联电路的暂态过程研究》实验指导暂态过程:RC.RL 、RLC 电路在接通或断开直流电源的短暂时间内,电路由一个稳定态转变到另一个稳定态的转变过程。

【实验目的】1.研究RC.RLC 串联电路的暂态特性；2.学习利用示波器观测图形；3.加深对R 、L 和C 各元件在电路中作用的认识 【实验仪器】双踪示波器 信号发生器 电容器 电感器 电阻箱 九孔板等 【实验原理】一、RC 串联电路暂态过程1.充电过程E iR U c =+ττEU dt dU c c C =+1 初始条件: t=0, Uc=0；由此解得充电过程 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-τtc e E U 1 τt R Ee U -=2.放电过程0=+iR U c01=+c c C U dt dU τRC =τ 初始条件: t=0, Uc=E 。

由此解得放电过程τtc EeU -= τtR EeU --=不同τ值的RC 电路电容充放电示意图◆时间常数RC =τ,单位为秒。

它反映了电压按指数函数变化的快慢, 即电路中暂态过程的快慢。

半衰期 当放电时UC 从E 减少到 相应的时间.2ln 21T =∴τ二、RLC 串联电路的暂态过程只讨论放电过程, 电容两端电压00022=++⇒⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫===++=++C C C C C R L C U dt dU RC dt U d LC dt dU C dt dqi iR dt di L U U U U 此方程的解可分为以下三种情况: (1)欠阻尼状态CLR 42< )cos(44/2ϕωτ--=-t Ee CR L CV t C 此电路的各物理量均呈现振荡特性. 的振幅按指数衰减, 它随时间的变化如图所示, 欠阻尼振荡状态。

(为振荡角频率,时间常数 , 实际上不但电容和电感本身都有电阻, 而且回路中也存在回路电阻, 这些电阻是会对电路产生影响的. 电阻R 的作用是加上阻尼项, 使振荡幅度呈指数衰减, 衰减的快慢由时间常数决定. ◆欠阻尼时间常数 ：从示波器上测量阻尼振荡时任意两个同一侧的振幅值 、 及其对应的时间 、 , 计算时间常数并与理论值比较．⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=--ττ/22/21214444t C t C Ee C R L C V Ee C R L C V 2112ln C C V V t t -=∴实验τ 总理论R L 2=τ 内总＝R R R R L ++ Ω=+60内R R L(2)临界阻尼状态,ττ/)1(t C e tE V -+=(3)过阻尼状态,)(44/2ϕβτ+-=-t sh Ee LC R CV t C 是欠阻尼振荡刚刚不出现振荡的过渡状态, 电路中各物理量的变化过程不再具有周期性。

rlc电路暂态过程实验报告实验目的：通过实验观察RLC电路的暂态过程，了解电路中电感、电容和电阻的作用。

实验原理：RLC电路是由电感、电容和电阻组成的串联电路。

在电路中加入直流电源后，电路中的电流和电压会随着时间的变化而发生变化，这种变化过程称为暂态过程。

在暂态过程中，电路中的电流和电压会经历一定的变化过程，最终趋于稳定。

实验装置：实验中使用的装置包括直流电源、电感、电容和电阻等元件，以及示波器、万用表等测量仪器。

实验步骤：1. 将电感、电容和电阻按照串联电路的连接方式连接好，并接入直流电源。

2. 使用示波器观察电路中电流和电压随时间的变化情况。

3. 测量电路中电流和电压的大小，并记录下相应的数据。

实验结果与分析：在实验中观察到，当电路中加入直流电源后，电流和电压会随着时间的变化而发生变化。

首先，电路中的电流和电压会出现瞬态过程，即在刚接通电源时，电流和电压会迅速增大，然后逐渐趋于稳定。

这是由于电感和电容的作用，在电路刚接通电源时，会出现电感和电容的充电和放电过程，导致电流和电压的变化。

通过测量和观察实验数据，可以得出电路中电感、电容和电阻的作用。

电感在电路刚接通电源时会抵抗电流的变化，导致电流变化缓慢；电容则会导致电压的变化缓慢；而电阻则会影响电路中电流和电压的大小。

结论：通过实验观察RLC电路的暂态过程，我们了解了电感、电容和电阻在电路中的作用。

在电路中加入直流电源后，电路中的电流和电压会经历一定的变化过程，最终趋于稳定。

这些变化过程是由电感、电容和电阻共同作用的结果。

通过实验，我们对RLC电路的暂态过程有了更深入的了解。

rlc电路的暂态过程实验报告《RLC电路的暂态过程实验报告》摘要：本实验通过搭建RLC电路并进行暂态过程的实验，观察电路中电流和电压随时间的变化。

实验结果表明，RLC电路在初始时刻会出现振荡现象，随着时间的推移，振荡逐渐衰减直至稳定。

同时，观察到电路中的能量在振荡过程中的转换和损耗。

引言：RLC电路是由电阻、电感和电容组成的电路，它在电路中具有重要的应用价值。

在实际电路中，RLC电路经常出现暂态过程，即在电路刚刚接通或者断开时，电流和电压会发生变化。

因此，了解RLC电路的暂态过程对于电路的设计和分析具有重要意义。

实验目的：1. 了解RLC电路的基本原理和特性；2. 观察RLC电路的暂态过程，了解电路中电流和电压随时间的变化；3. 分析电路中的能量转换和损耗过程。

实验原理：RLC电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成的串联或并联电路。

在电路中，电感和电容会储存能量，而电阻会消耗能量。

当电路中的电流或电压发生变化时，电感和电容会释放或吸收能量，导致电路中出现振荡现象。

在RLC电路的暂态过程中，电路中的能量会发生转换和损耗。

实验步骤：1. 按照实验要求搭建RLC电路；2. 接通电源，记录电路中电流和电压随时间的变化；3. 分析电路中的能量转换和损耗过程；4. 对实验结果进行总结和分析。

实验结果：实验结果表明，在RLC电路的暂态过程中，电路中的电流和电压会出现振荡现象。

随着时间的推移，振荡逐渐衰减直至稳定。

同时，观察到电路中的能量在振荡过程中的转换和损耗。

通过实验数据的分析，我们可以进一步了解RLC电路的特性和暂态过程。

结论：通过本次实验，我们对RLC电路的暂态过程有了更深入的了解。

实验结果表明，RLC电路在暂态过程中会出现振荡现象，并且电路中的能量会发生转换和损耗。

这些结果对于电路的设计和分析具有重要的参考价值。

展望：在今后的实验中，我们可以进一步研究RLC电路的特性和应用，探索更多关于电路暂态过程的规律和特点。

rlc暂态过程实验报告实验目的：本实验旨在通过对RLC电路的暂态过程进行实验研究，探究电路中电流和电压的变化规律，并通过实验结果验证理论计算。

实验器材与原理：实验所需器材包括RLC电路、函数发生器、示波器、电压表、电流表等。

RLC电路是由电阻、电感和电容组成的串联电路，通过调节电阻、电感和电容的数值可以改变电路的特性。

函数发生器用于产生不同频率和幅值的交流信号，示波器用于观测电路中电流和电压的变化情况，电压表和电流表用于测量电路中的电压和电流数值。

实验步骤与结果：1. 通过调节函数发生器的频率和幅值，产生一个方波信号，将其输入RLC电路。

2. 使用示波器观测电路中的电流和电压的变化情况，并记录数据。

3. 随着时间的推移，观察电路中电流和电压的振荡现象，并记录振荡的频率、振幅等参数。

4. 改变电路中的电阻、电感和电容数值，重复步骤2和步骤3，记录不同参数下的实验结果。

5. 根据实验数据，绘制电流和电压随时间变化的波形图，并分析波形图中的特点。

实验结果分析：通过实验观察和数据记录，我们可以得到电路中电流和电压的变化规律。

在RLC电路中，电流和电压的变化呈现出振荡的特点。

当电容充电时，电流逐渐增大，而电压逐渐减小；当电容放电时，电流逐渐减小，而电压逐渐增大。

这种振荡现象是由电感和电容之间的能量交换引起的。

实验中还发现，电路中的电压和电流的振荡频率与电容、电感和电阻的数值有关。

当电容或电感的数值增大时，振荡频率减小；当电阻的数值增大时，振荡频率增大。

这与理论计算结果相符。

实验结论：通过对RLC电路的暂态过程进行实验研究，我们验证了电路中电流和电压的变化规律，并得出以下结论：1. RLC电路中，电流和电压呈现出振荡的特点，电容充电时电流增大，电压减小；电容放电时电流减小，电压增大。

2. 振荡频率与电容、电感和电阻的数值有关，电容或电感的数值增大，振荡频率减小；电阻的数值增大，振荡频率增大。

实验的意义：通过这次实验，我们不仅深入理解了RLC电路的暂态过程，还加深了对电流和电压变化规律的认识。

一、实验目的1.深入理解电路暂态过程的特性；2.掌握用示波器观察和测量暂态信号的方法。

二、实验器材信号发生器、数字示波器、九孔电路实验板、电路元件(电阻/电容/电感/导线等)、数字多用表等。

三、实验原理1.一阶和二阶暂态过程(1)RC充放电是一个典型的一阶暂态过程(见图1)。

当t≫τ时，u C(t)达到新的稳定值u∞，暂停过程完成。

图2画出了一些充电(u0=0, u∞=0)和放电(u0=U0, u∞=0)过程中u C的变化曲线：(2)RL串联电路中也存在一阶暂态过程(见图3)。

RLC串联电路(图4)在总电压突变时将产生一个典型的二阶暂态过程。

2.实验电路(1)(2)(3)四、实验内容1.测量RC放电曲线，并计算时间常数.(1)操作：先调节输入频率：在信号发生器上设置“方波”信号，频率200Hz,偏移2.00V，峰峰值为4.00upp。

连接信号发生器和示波器，此时在示波器上观察到上半周期，方波电源（+4V）为正值；下半个周期，方波电压为0。

然后拔掉连接信号发生器和示波器的导线。

在九孔电路板上搭建RC电路（本实验选用的1μF的电容、100Ω的电阻），将信号发生器输出的信号加到整个电路两端，将电容上的电压信号接入示波器的CH1通道。

(2)读数：从示波器中导出波形的相关数据，存入excel表格。

得到RC振荡曲线：(3)数据处理：对u(t)=u0ⅇ−tτ两边同时取对数得lnu(t)=−tτ+lnu0.以t作横轴，以lnu0作纵轴，拟合函数如下图所示：=1.5486×10−4由图知τ=16457.3与理论值τ=R+C=1×10−4相比，误差好大。

2.测量 RLC 串联电路振荡曲线，并计算固有频率和品质因数(1)操作：在九孔电路板上搭建RLC电路（本实验选用的0.1μF的电容、100Ω的电阻，10mH的电感），将信号发生器输出的信号加到整个电路两端，将电容上的电压信号接入示波器的CH1通道。

rlc电路暂态过程实验报告RLC 电路暂态过程实验报告一、实验目的1、观察 RLC 串联电路在不同参数下的暂态过程，理解电路中电容充电、放电和电感储能、释能的特性。

2、研究 RLC 串联电路的阻尼振荡和临界阻尼等情况，掌握其规律。

3、学会使用示波器测量和分析电路中的电压和电流变化。

二、实验原理1、 RLC 串联电路的方程对于 RLC 串联电路，根据基尔霍夫定律，可以得到以下二阶线性常系数微分方程：＄L\frac{d^2i}｛dt^2} ＋ R\frac{di}｛dt} ＋＼frac{1}｛C}i ＝ 0$其中，＄L$为电感，＄R$为电阻，＄C$为电容，＄i$为电流。

2、暂态过程的分类根据电路参数的不同，暂态过程可以分为三种情况：（1）欠阻尼状态：当$R ＜ 2\sqrt{＼frac{L}｛C}｝＄时，电路的响应为衰减振荡，振荡的角频率为$＼omega_d ＝＼sqrt{＼frac{1}｛LC} （＼frac{R}｛2L}）＾2}＄。

（2）过阻尼状态：当$R ＞ 2\sqrt{＼frac{L}｛C}｝＄时，电路的响应为非振荡衰减。

（3）临界阻尼状态：当$R ＝ 2\sqrt{＼frac{L}｛C}｝＄时，电路的响应为非周期的临界衰减。

三、实验仪器1、示波器2、信号发生器3、电阻箱4、电感箱5、电容箱6、导线若干四、实验内容及步骤1、按照电路图连接好 RLC 串联电路，选择合适的电阻、电感和电容值。

2、用信号发生器产生一个阶跃电压信号，输入到电路中。

3、使用示波器同时观察电阻、电感和电容两端的电压变化，并记录波形。

（1）欠阻尼状态选择较小的电阻值，使电路处于欠阻尼状态。

观察并记录电容电压和电感电压的振荡波形，测量振荡周期和衰减系数。

（2）过阻尼状态增大电阻值，使电路处于过阻尼状态。

观察并记录电容电压和电感电压的非振荡衰减波形，测量衰减时间。

（3）临界阻尼状态调整电阻值，使电路处于临界阻尼状态。

观察并记录电容电压和电感电压的非周期临界衰减波形。

RLC 串联电路的暂态过程实验报告【实验目的】1、研究当方波电源加于RC 、RL 串联电路时产生的暂态放电曲线及用示波器测量电路半衰期的方法，加深对电容充、放电规律的认识。

2、观察当方波电源加于RLC 串联电路时产生的阻尼衰减振荡的特性及测量方法。

【试验仪器】信号发生器、双踪数字存储示波器、电阻、电感、电容、导线若干、面包板【实验原理】1. 数字示波器可以观察由信号发生器产生的波形.2. 在由电阻R 及电容C 组成的直流串联电路中，暂态过程即是电容器的充放电过程.充电时)1(τt c e E U --=；放电时，τtc e E U -=·.其中，τ为时间常数，且RC =τ.取对数作出相关图像拟合直线可以求得τ.3. 在由电阻R 、电容C 及电感L 组成的直流串联电路中，根据电阻R 阻值的不同，暂态过程有三种状态，即：欠阻尼、临界阻尼和过阻尼.【实验步骤】1、RC ：（1）选择合适的R 和C 值，根据时间常数，选择合适的方波频率，一般要求方波的周期T ＞10 ，这样能较完整地反映暂态过程，并且选用合适的示波器扫描速度，以完整地显示暂态过程。

（2）把方波信号发生器、电阻R 、电容C ，示波器按图1接线。

（2）选取不同的电阻R ，观察UC 的波形。

并记录二组电阻和电容取不同值时UC 的波形（可拍照反映其差别）。

（4）测量相应的二组半衰期T1/2，求出τ和R 的实验值，并与理论值R 进行比较。

2、RLC ：（1）根据实验选用的电容和电感的值，算出临界电阻的阻值 。

（2）按图3接线,观测欠阻尼状态和过阻尼状态下电容上Uc 的波形。

（拍照）五、实验结果临界0.022uF 10mH 2000Ω六、实验分析示波器要选择合适的扫描速率档位和衰减档位，以显示恰当的波形。

使用双踪示波器要正确接线，注意两通道的接地点应该位于线路的同一点，否则会引起部分电路短路。

接线时要注意信号源和示波器共地。

若图像有分叉、平移或跳动现象，请调节“释抑”和“电平”开关使之稳定误差分析：1. 欠阻尼振荡状态下的电感和电容存在着附加损耗电阻，并且其阻值随着振荡频率的升高而增大．故实际上电路中的等效阻值大于R与用万用表测出的电感阻值之和,故实际测出的时间常数会偏小.2. 数字示波器记录的数据精确度有限，例如对于RC电路，R=1kΩ的情况，时间的最小精度为0.000004s，电压的最小精度为0.004v；且有时无法显示细微的区别，可能会出现多个时间对应同一个电压值的情况.3. 数字示波器系统存在内部系统误差.4. 外界扰动信号会对示波器产生影响.5. 电器元件使用时间过长，可能造成相应的参数有误差，例如定值电阻阻值可能变大.6. 电源电压不稳定.。

实验：R-L-C电路的暂态研究A实验原理：1 RC串联电路的暂态过程：当t=0时，方波电压u(t)从0耀变到E。

这时电路通过R对电容C充电。

由于电容两端的电压u c不能突变，上升必须经过一个充电过程。

这就是电路的暂态过程。

设电路中的充电电流为，则，因此电路回路方程是1方程1是一个微分方程。

考虑t=O时u c=0V的初始边界条件，则方程的解是：23这就是电路的充电过程，u c与i均呈指数规律变化，只是u c随时间的增加而增加；i随时间的增加而减小。

如果当u(t)从E突变为0V，这时电路处于放电过程，方程是：4考虑t=0时u C=E 的初始条件，方程的解为：56由解可以知道u c与I仍然是呈指数规律变化，u c随时间的增加而减小；i随时间的增加而减小，而且方向相反。

经研究可知。

对于RC串联电路它的充放电过程快慢均由时间常数决定，的物理含义是指：当电容上的电压从0上升到E的倍，即0.63时所需要的时间。

或者电容上的电压从E减小到E的倍，即0.36时所需要的时间。

2 RLC串联电路的暂态过程：由基而尔霍夫电路定律可以知道；7即 8因为u(t)是一方波信号，当u(t)=E时电路处于充电状态；u(t)=0V时处于放电状态。

以放电状态作为研究状态，则8式中的u(t)=0V，假设初始条件t=0 u C=E，方程按RLC取值的不同，可以成三种情况讨论：A：，电路呈阻尼振荡状态方程的解是：9其中 1011图就是振荡波形图,为了对阻尼振荡状态有明确的了解，特分析以下几个物理参数。

1）时间常数：的物理意义是代表振幅衰减快慢的程度。

被称为衰减系数，可以从波形上任找一振幅定为研究的起始量，时间定为, 振幅标号N，由9式可以知道：12设振荡周期是T，当振幅为时：13因为，因此13式可以改写成：14由12，14式可以知道：，进一步求得：152) 振荡园频率与振荡周期T：在RLC电路中，L，C都是储能元件，能量可以可逆转换，电路振荡衰减是由于存在耗能元件R，从公式11可以知道，如果将电阻R取得非常小，使，则由公式11可知：16正好是LC电路的固有频率，由于，那么周期为：173）品质因素Q：品质因素Q值的物理意义是电路中储能与每周期内耗能量之比的倍：19合并19与10式得： 20B：当时，电路处于临界阻尼状态，由11式可以知道这时，电路正好满足不振荡条件，此时衰减最快。

RLC 电路暂态过程研究一、实验目的：1. 深入理解电路暂态过程的特性2. 掌握用示波器观察和测量暂态信号的方法二、实验装置:用九孔电路实验板搭建RC、RL、RLC电路，并在电容两端接入示波器的通道。

本次实验我们使用的是1500Hz、8Vpp的电源（用交流电模拟充放电过程），不同阻值的电阻、电容和电感元件，以及信号发生器和示波器。

三、实验内容：a)测量RC 放电曲线，并计算时间常数电路方程本次实验测量了如图三组RC电路的放电过程中Uc两端的电压变化i.计算理论值：由电路方程得到电路的时间常数τ=RCii.测量数据：由示波器导出数据后处理得到三组RC电路放电曲线其中纵坐标表示电容两端电压与初始电压的比值，横坐标表示时间。

为纵坐标，记放电时刻时间为t=0，再以t为横坐标线性拟将数据处理后，以Y=ln1U c/U0合得到如下图像分别是R=10、100、1000Ω时x-y的图像斜率代表1/τ，计算得到时间常数τ的测量值：测量值和理论值相差均为两倍左右，因为我们利用的是交流电模拟的放电过程最后稳态=−U0而非0，所以会有这样的误差。

时U∞C．分析可以观察得到，在u(t)稳定时突然该改变u(t)，因为电容储存的能力不能瞬时改变，u c(t)只能连续改变，而u c(t)改变的由电路方程可知与时间常数τ=RC有关，时间常数越大，电压改变越慢。

如图：绿色（C=0.1μF，R=1kΩ）代表的RC电路放电过程最慢，b)测量RLC 串联电路振荡曲线，并计算固有频率和品质因数电路方程本次实验测量了两组Q＞1/2，即欠阻尼情况下电容两端电压的衰减震荡数据。

A.计算理论值：电路衰减振荡方程固有频率ω0=1√LC ，品质因数Q=1R√LC，时间常数τ=2LR，振荡“角频率”B.测量数据：C.通过示波器测得两组电路Uc两端电压变化得到如图：●测量得到振荡“角频率”ω‘为：●品质因数Qi.上式给出实验中粗略估计Q值的方法：由于e^(-Π) = 0.0432 ≈ 0，如果Q≫ 1，大约经过Q次振荡后电路就达到稳态。

RLC 串联电路的暂态过程实验报告【实验目的】1、研究当方波电源加于RC 、RL 串联电路时产生的暂态放电曲线及用示波器测量电路半衰期的方法，加深对电容充、放电规律的认识。

2、观察当方波电源加于RLC 串联电路时产生的阻尼衰减振荡的特性及测量方法。

【试验仪器】信号发生器、双踪数字存储示波器、电阻、电感、电容、导线若干、面包板【实验原理】1. 数字示波器可以观察由信号发生器产生的波形.2. 在由电阻R 及电容C 组成的直流串联电路中，暂态过程即是电容器的充放电过程.充电时)1(τt c e E U --=；放电时，τtc e E U -=·.其中，τ为时间常数，且RC =τ.取对数作出相关图像拟合直线可以求得τ.3. 在由电阻R 、电容C 及电感L 组成的直流串联电路中，根据电阻R 阻值的不同，暂态过程有三种状态，即：欠阻尼、临界阻尼和过阻尼.【实验步骤】1、RC ：（1）选择合适的R 和C 值，根据时间常数，选择合适的方波频率，一般要求方波的周期T ＞10 ，这样能较完整地反映暂态过程，并且选用合适的示波器扫描速度，以完整地显示暂态过程。

（2）把方波信号发生器、电阻R 、电容C ，示波器按图1接线。

（2）选取不同的电阻R ，观察UC 的波形。

并记录二组电阻和电容取不同值时UC 的波形（可拍照反映其差别）。

（4）测量相应的二组半衰期T1/2，求出τ和R 的实验值，并与理论值R 进行比较。

2、RLC ：（1）根据实验选用的电容和电感的值，算出临界电阻的阻值 。

（2）按图3接线,观测欠阻尼状态和过阻尼状态下电容上Uc 的波形。

（拍照）五、实验结果临界0.022uF 10mH 2000Ω六、实验分析示波器要选择合适的扫描速率档位和衰减档位，以显示恰当的波形。

使用双踪示波器要正确接线，注意两通道的接地点应该位于线路的同一点，否则会引起部分电路短路。

接线时要注意信号源和示波器共地。

若图像有分叉、平移或跳动现象，请调节“释抑”和“电平”开关使之稳定误差分析：1. 欠阻尼振荡状态下的电感和电容存在着附加损耗电阻，并且其阻值随着振荡频率的升高而增大．故实际上电路中的等效阻值大于R与用万用表测出的电感阻值之和,故实际测出的时间常数会偏小.2. 数字示波器记录的数据精确度有限，例如对于RC电路，R=1kΩ的情况，时间的最小精度为0.000004s，电压的最小精度为0.004v；且有时无法显示细微的区别，可能会出现多个时间对应同一个电压值的情况.3. 数字示波器系统存在内部系统误差.4. 外界扰动信号会对示波器产生影响.5. 电器元件使用时间过长，可能造成相应的参数有误差，例如定值电阻阻值可能变大.6. 电源电压不稳定.。

RLC 电路的暂态过程研究电容、电感元件在交流电路中的阻抗是随着电源频率的改变而变化的。

将正弦交流电压加到电阻、电容和电感组成的电路中时，各元件上的电压及相位会随着变化，这称作电路的稳态特性；将一个阶跃电压加到RLC 元件组成的电路中时，电路的状态会由一个平衡态转变到另一个平衡态，各元件上的电压会出现有规律的变化，这称为电路的暂态特性。

【实验目的】1．观察RC 和RL 电路的暂态过程，理解时间常数τ的意义；2．观察RLC 串联电路的暂态过程及其阻尼振荡规律；3. 进一步熟悉示波器的功能和使用。

【实验仪器】R L C 电路实验仪1台；双踪示波器1台。

【实验原理】一、RC 串联电路的暂态特性电压值从一个值跳变到另一个值称为阶跃电压在图1所示电路中当开关K 合向“1”时，设C 中初始电荷为0，则电源E 通过电阻R 对C 充电，充电完成后，把K 打向“2”，电容通过R 放电，其充电方程为： 图1 RC 串联的暂态特性C C 1dU E U dt RC RC+= （1） 放电方程为： C C 10dU U dt RC+= （2） 可求得充电过程时：C R 1t t RC RC U E e U Ee --⎛⎫=-= ⎪⎝⎭；。

（3） 放电过程时：C R ttRC RC U EeU Ee --==-；。

（4）图2 不同τ值时的变化的示意图由上述公式可知C R , U U 和i 均按指数规律变化。

令, RC ττ=称为RC 电路的时间常数。

τ值越大，则C U 变化越慢，即电容的充电或放电越慢。

图2给出了不同τ值的C U 变化情况，其中123τττ<< 。

二、RL 串联电路的暂态过程在图3所示的RL 串联电路中，当K 打向“1”时，电感中的电流不能突变，L 打向“2”时，电流也不能突变为0，这两个过程中的电流均有相应的变化过程。

类似RC 串联电路，电路的电流、电压方程为电流增长过程： L R(1)R t LR t L U E e U E e --⎧=⎪⎨⎪=-⎩ （5） 电流消失过程： L RR t LR t L U E e U E e --⎧=-⎪⎨⎪=⎩ （6） 其中电路的时间常数：L Rτ=。

rlc电路的暂态过程研究实验报告一、实验目的本实验旨在通过对RLC电路暂态过程的研究，掌握电路中电感、电容和电阻的基本特性，以及掌握使用示波器观测电路中暂态过程的方法。

二、实验原理1. RLC电路RLC电路是由一个电阻、一个电感和一个电容组成的串联或并联电路。

当通入脉冲信号时，由于三个元件之间相互作用产生了能量转换和传递，导致了一系列暂态过程。

2. 二阶线性微分方程RLC电路可以用二阶线性微分方程来描述其动态特性。

方程形式为：d²i/dt² + (R/L)di/dt + 1/(LC)i = 0。

其中i为电流，R为电阻，L为电感，C为电容。

3. 暂态过程当通入脉冲信号时，RLC电路会发生暂态过程。

在这个过程中，会出现振荡、衰减等现象。

这些现象可以通过使用示波器观测到。

三、实验器材与仪器1. RLC串联或并联实验箱。

2. 示波器。

3. 外部脉冲信号源。

四、实验步骤1. 搭建RLC串联或并联电路，并接上外部脉冲信号源。

2. 将示波器的探头分别接在电阻、电容和电感两端，观测并记录各元件的电压波形。

3. 改变电路中某个元件的值，如改变电容值，观察其对暂态过程的影响。

4. 改变外部脉冲信号源的频率和幅度，观察其对暂态过程的影响。

五、实验结果与分析1. 观测到RLC电路中各元件的电压波形，并记录下来。

可以发现，在暂态过程中，会出现振荡和衰减现象。

这是由于三个元件之间相互作用产生了能量转换和传递所导致的。

2. 改变电容值后，观察到振荡频率发生了变化。

这是因为RLC电路中振荡频率与元件参数有关系。

当改变其中一个参数时，振荡频率也会随之改变。

3. 改变外部脉冲信号源的频率和幅度后，观察到振荡频率和幅度也发生了相应的改变。

这是因为外部脉冲信号源的频率和幅度会影响到RLC电路中的振荡频率和幅度。

六、实验结论通过本次实验，我们可以得出以下结论：1. RLC电路中，三个元件之间相互作用产生了能量转换和传递，导致了一系列暂态过程。

RLC串联电路暂态过程的研究摘要：RCL电路在接通或断开的短暂时间内，电路从原来的稳定状态变到另一个稳定状态，这个过程称为暂态过程，暂态过程一般很短，但在这个过程中出现的某些现象却非常重要。

例如，再发电、供电设备开关操作过程中，某些部分可能出现比稳态时大数十倍的电压或电流，从而严重威胁电气设备和人身的安全；在电子电路中，暂态过程往往又有各种巧妙的应用，可以产生某些特定的波形等，因此，在物理学和工程技术中，都非常重视暂态过程的研究应用。

本实验通过观察RC电路在电容C一定时，改变R的值，用示波器观察电容C两端的U c的变化，并记录。

观察RL电路在自感线圈感抗L一定时，改变R的值，用示波器观察L两端的U l的变化，并记录。

观察RLC电路在R和L一定时，观察电容C 两端U c的变化，并记录。

关键字：电容C 感线圈感抗L U c U l一、实验目的1．通过对RLC串联电路的暂态过程的研究，加深对电容、电感特性和阻尼振荡规律的理解，研究二阶RLC串联电路参数对响应的影响。

2．进一步学习使用示波器二、实验原理RC串联电路在接通或断开直流电源的瞬间，相当于受到阶跃电压的影响，电路对此要作出响应，会从一个稳定态转变到另一个稳定态，这个转变过程称为暂态过程。

一个实际电路总可简化成某种等效电路，常见的等效电路有RC，RL和RLC电路，通过对暂态过程的研究，可以积极控制和利用暂态现象。

1.RC串联电路的暂态过程在如上图所示的RC电路中，暂态过程即为电容的充放电过程。

当K打向位置1时，电源对电容C 充电，电路方程为: q +d q R E dt C= 考虑到初始条件t=0, q=0, 得到方程解为:/RC /RC •E(1-)•(1-)t t C q C e U E e --==当K 打向位置2时，电容C 通过电阻R 放电，/RC •t C U E e -=RC 串联电路的充放电曲线如图所示。

RC 串联电路在充放电过程中有如下特点：（1） 电容两端的电压U c 和电阻两端的电压U R 以及电流都按指数规律变化。

rlc电路的暂态过程实验报告RLC电路的暂态过程实验报告一、引言RLC电路是由电阻、电感和电容组成的一种基本电路。

在电路中，当电源的输入信号发生变化时，电路中的电流和电压会出现暂态过程。

本实验旨在研究RLC电路在不同初始条件下的暂态过程，并通过实验数据分析和计算验证理论模型。

二、实验装置与方法1. 实验装置本实验使用的实验装置包括：RLC电路、示波器、函数发生器、电阻箱、电感、电容等。

2. 实验方法（1）搭建RLC电路，将电阻、电感和电容按照实验要求连接起来。

（2）通过函数发生器提供输入信号，观察示波器上电流和电压的波形。

（3）记录不同初始条件下电流和电压的变化情况。

（4）根据实验数据进行分析和计算。

三、实验结果与分析1. 不同初始条件下的电流和电压波形在实验中，我们改变了电路中的初始条件，观察到了不同的电流和电压波形。

当电路中的电容初始电压为0时，电流会随时间逐渐增大，直到达到稳态；当电路中的电感初始电流为0时，电流会随时间逐渐减小，直到达到稳态。

这与理论模型相符。

2. 暂态过程的计算与分析根据RLC电路的理论模型，我们可以通过计算得到电流和电压的理论值，并与实验数据进行对比。

通过比较，我们可以验证理论模型的准确性。

四、实验误差与改进在实验过程中，由于设备和测量的限制，可能会产生一定的误差。

例如，电路元件的参数可能与理论值存在一定的偏差，测量仪器的精度也会对实验结果产生影响。

为减小实验误差，我们可以采取以下改进措施：1. 使用更精确的测量仪器，提高测量的准确性。

2. 对电路元件的参数进行精确测量，并与理论值进行对比。

3. 多次重复实验，取平均值，减小随机误差的影响。

五、实验结论通过本次实验，我们研究了RLC电路的暂态过程，并验证了理论模型的准确性。

实验结果表明，电路中的电流和电压在不同初始条件下会出现不同的暂态过程，与理论模型相符。

然而，由于实验误差的存在，实验结果与理论值之间可能存在一定的差异。

实验六RLC串联电路的暂态过程研究（综合性）
（参阅课本P288-301及自编讲义）
实验目的
1.通过RLC串联电路暂态过程的研究, 加深对电容、电感特性的认识；
2.认识RLC串联电路的阻尼振荡现象。

3.进一步熟悉示波器的使用
仪器和用具
示波器、方波源、无感电阻箱、电容箱、标准电感等
实验内容及要求
１、RC电路暂态过程的观察图6-1
电路如图6-1所示, 选择正弦波信号的频率为500HZ, 取不同的时间常数τ（RC）在示波器上观察三种UC和UR（i）的波形, 用坐标纸画下三种时间常数下的波形, 并分析波形变化规律。

从上述观测中选一种波形, 从荧光屏上查出其半衰期t, 求出时间常量再和RC(τ)值相比较。

2.RL电路暂态过程的观测
参照RC电路暂态过程的观测方法, 观察不同RL的电流i波形并描绘。

3.RLC电路暂态过程的观察
电路如图6-2所示, 电阻R从0开始逐渐增加时, 观察波形出现的几种情况, 要求:
ａ、在坐标纸上描出三种状态Uc —t的曲线, 找出R值大小与曲线的关系。

图6-2
ｂ、测出临界电阻, 并与理论值进行比较, 说明两者产生差异的原因。

c、测量欠阻尼振荡周期T
d、测量欠阻尼振荡的时间常量
思考题
1.τ值的物理意义是什么, 如何测量RC串联电路的τ值？
2、如果要测量RLC串联电路中的UL和UR, 电路该怎样连接？。

RLC 电路稳态与暂态特性研究实验报告励耘物理 刘伟年 201511940153RLC 电路稳态特性研究实验内容1. 观察RLC 电路的幅频与相频特性2. 学习用双踪示波器测量相位差的方法实验原理电流、电压的幅度与频率间的关系称为幅频特性；电流和电源电压间、各元件上的电压与电源电压间的相位差与电源的频率关系称为相频特性。

电路的稳态就是该电路在接通正弦交流电源一段时间（一般为电路的时间常数的5至10倍）以后，电路中的电流i 和元件上电压（UR,UC,UL ）的波形已经发展到与电源电压的波形相同且幅值稳定的状态。

RLC 串联电路的相频特性谐振频率：φ=0，U R =U 为极大值，f 0= 1/2π LC ,电路为谐振态。

相频特性：ω<ω0时，φ<0，电容性；ω>ω0时，φ>0，电感性；ω=ω0时，φ=0，纯电阻。

相频特性在RLC 串联电路的稳态中，由理论分析可得总电压与回路电流的相位差为φ=arctan⁡(ωL −1ωCR)幅频特性回路电流及电阻、电容上电压分别为I =U √R 2+(1ωC )2U R =IRU C =I ωC当频率很低时，电压主要降在电容上；当频率很高时，电压主要降在电阻上。

测量并做出RLC 串联电路的相频曲线（1）接好电路，并将仪器调至安全待测状态，然后接通各仪器的电源进行预热。

（2）调节信号源，使得f =500Hz,⁡U =3.0V ,并用毫伏表进行电压校准。

（3）依次用电压表测出R 、C 上的电压U R 、U C ，从示波器的李萨如图形上读出x 轴与图形相交的水平距离2x 0和图形在x 轴上的投影2x 。

（4）仿照前两步，依次测出其余f 值条件下的U R 、U C 和φ值。

电路图如下第一幅为幅频电路，第二幅为相频电路实验数据数据分析RLC电路暂态特性研究实验目的1. 熟悉数字示波器的使用方法；2. 探究RC电路的暂态特性，并用相关图表直观表示；3. 探究RLC电路的暂态特性，并熟悉RLC暂态电路的三种状态.实验原理1. 数字示波器可以观察由信号发生器产生的波形。