RLC电路的稳态过程研究_光敏电阻偏置电阻怎么算 - CSDN文库

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RLC 电路的稳态过程研究

一、实验目的

（1）研究交流信号在 RC、RL 和 RLC 串联电路中的相频和幅频特性

（2）学习使用双踪示波器测量相位差

（3）复习巩固交流电路中的矢量图解法和复数表示法

二、实验原理

任何一个正弦交流量都可以用三个参数，即振幅、周期、相位来描述。例如：

交流电动势：E（t）=E cos（



t+



）

交流电压：U（t）=U cos（



t+



）

交流电流：I（t）=I cos（



t+



）

对于电阻元件，电阻上的电压与电流同位相，其阻抗值（Z=R）就等于电阻值。

对于电容元件，容抗（Z=1/



C）与频率和电容容量成反比，频率越高、电容的容量越

大，那么容抗越小。在电容上，电压相位落后电流相位 90

о

，即如果电容上的交流电压为：

U（t）=U cos（



t+



），那么其上的交流电流则为： I（t）=I cos（



t+



+90

о

）。在

RC 串联电路中，电阻 R 阻值和输入信号电压的幅值如果不变，当频率 f 越高、电容 C 的容

量越大，那么容抗越小，电容上交流电压的幅值就越小。电容具有“隔直通交”（直流相当

于断路，交流频率越高阻抗越小）的特性。

对于电感元件，感抗（Z=



L）与频率和电感感量成正比，频率越高、电感的感量越大，

那么感抗越大。在电感上，电压相位超前电流相位 90

о

，即如果电感上的交流电流为：

I（t）= I cos（



t+



），那么交流电压则为： U（t）= U cos（



t+



+90

о

）。在 RL 串联

电路中，电阻 R 阻值和输入信号电压的幅值如果不变，当频率 f 越小、电感 L 的感量越小，

那么感抗越小，电感上交流电压的幅值就越小。电感具有“隔交通直”（直流相当于短路，

交流频率越高阻抗越大）的特性。

正是由于电感和电容对交流信号的响应延迟，以及对频率响应所产生的阻抗的变化，

才产生了相应的相频和幅频特性。

当把正弦交流电压 u

I

输入到 RC（或 RL、RLC）串联电路中时，电容或电阻两端的输

出电压 u

O

的幅度及相位将随输入电压 u

I

的频率而变化。这种回路中的电流和电压与输入信

号频率间的关系，称为幅频特性；回路电流和各元件上的电压与输入信号间的相位差与频

率的关系，称为相频特性。

图 1 RC 串联电路图 2 RL 串联电路图 3 RLC 串联电路

1．RC 串联电路

在如图 1 所示的 RC 串联电路中，若输入的信号为正弦交流信号，电压

，根据基尔霍夫定律，回路方程为：

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