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1、RLC振荡电路实验,物理实验教学中心,实验背景,RLC电路是一种由电阻（R）、电感（L）、电容（C）组成的电路结构，它一般被称为二阶电路，因为电路中的电压或者电流的值，通常是某个由电路结构决定其参数的二阶微分方程的解。电路元件都被视为线性元件的时候，一个RLC电路可以被视为电子谐波振荡器。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之变化，这称为电路的稳态特性；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。
2、,实验目的,实验仪器,信号源、电阻箱、电感箱、电容箱、双踪示波器,实验原理,1.RC滤波电路 a 低通滤波电路,RC低通滤波电路,输入电压与输出电压的比值为,实验原理,1.RC滤波电路 b 高通滤波电路,输入电压与输出电压的比值为,RC高通滤波电路,实验原理,2.RC串联电路暂态特性,RC串联电路,在图所示电路中当开关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。,充电方程为,放电方程为,实验原理,3.RLC串联电路暂态特性,在图所示的电路中，先将S打向“1”，待稳定后再将S打向“2”，这称为RLC串联电路的放电过程，这时的电路方程
3、为,RLC串联电路,放电时的UC曲线示意,初始条件为： ，方程解按R 值的大小可分为如下3种情况：,右图为这3种情况下的UC变化曲线，其中1为欠阻尼，2为过阻尼，3为临界阻尼。,实验内容与步骤,1.RC滤波电路的幅频和相频特性,信号源使用正弦波信号，将信号源电压U和UR或UC分别接至示波器的两个通道，可取C=0.1F、R=1k（也可自选）。从低到高调节信号源频率，观察示波器上两个波形的幅度和相位变化情况，观测相位时也可用李萨如图形法。,2.RC串联电路暂态特性,3.RLC串联电路暂态特性,注意事项,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。 使用双踪示波器时，要注意使得两个通道的幅度衰减一致，以便进行幅值的对比。 测量RLC串联特性改变频率时，注意随时调整输出幅度，要保证输出幅度的恒定。 电路接通时，注意R、L、C的值不能为零，否则会引起电路短路。,思考题,在实验中如何判断RLC电路发生了谐振？为什么？ 如何利用测量数据求得RLC串联电路的品质因数Q？ 改变R是否影响RLC串联电路谐振频率？改变C是否影响谐振频率？,
