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单相交流RC串联电路的测试方法及结果分析

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:2.根据表22-2中所读的数据,可以得出什么结论?3.用毫伏表测量函数信号发生器,若使其A口输出电压U=3V,毫伏表的量程应该选择多少?测出量是什么值?4.根据测量结果,可得RC串联电路中电压与电流的关系如何?请用向量图表示.

单相交流RC串联电路的测试方法及结果分析

一、实验目标

1.掌握交流电RC串联电路中电压、电流的关系以及其相量表示;

2.理解交流电RC串联电路中电压、电流相位超前和滞后的概念;

3.能根据电路图连接线路;

4.能根据波形读出电压和电流的峰峰值、最大值、有效值、周期、频率以及相位关系.

二、实验准备

1.函数信号发生器1台(信号频率范围为1~159 000Hz,振幅≥5V);

2.双踪示波器1台(如XJ4328型示波器);

(1)打开双踪示波器电源开关,预热3min;

(2)将“t/div”旋钮置于“0.5ms”处,“v1/div”和“v2/div”旋钮置于合适位置;

(3)调节各旋钮,使屏幕上显示两条光迹,不断电待用.

3.交流毫伏表1只(如WY2174型毫伏表);

4.电阻30Ω1个,电容4.7μF 1个;

5.信号通道线2路,导线若干.

三、实验电路

单相交流RC串联实验电路如图22-1所示.

四、实验任务及步骤

1.开启电源,调节函数信号发生器主调和辅调旋钮,用毫伏表测量,使其输出电压U=5V,f=100Hz的正弦交流电(如采用设备A口输出).测量结束后,断电待用.(www.xing528.com)

图22-1

2.根据电路图22-1接线.

3.通电测试电压与电流波形并记录相关参数.

用双踪示波器显示电源在100Hz下的电压与电流波形:

(1)用CH1通道测试该电路电源电压U的波形;

(2)用CH2通道测试该电路中的电流波形,因为交流电电路中电阻两端的电压与电流同相位,所以UR的波形可近似看成该电路的电流.

注意:使用双踪示波器测电路中的电压与电流时,示波器只能测电压波形,并且双踪示波器在使用时两信通一定要用同一个公共参考点,故将电阻R上的电压视为电流,且R上的电压是规定正方向电压的反方向.

4.观察u和u R的波形,读出两个波形的峰峰值、最大值、有效值、周期以及相位差关系,对应填入表22-1中,并画出其波形图.

表22-1

5.改变单相交流电的频率分别为500Hz,1 000Hz,2 000Hz,依次通过XJ4328双踪示波器观察电容C和R两端的电压波形,读出两个波形的峰峰值、最大值、有效值、周期以及相位关系,对应填入表22-2中.

表22-2

续表

五、实验小结

1.根据表22-1中所读的数据,可以得出什么结论?

2.根据表22-2中所读的数据,可以得出什么结论?

3.用毫伏表测量函数信号发生器,若使其A口输出电压U=3V,毫伏表的量程应该选择多少?测出量是什么值?

4.根据测量结果,可得RC串联电路中电压与电流的关系如何?请用向量图表示.

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