2、RLC电路

【Q】在测量RC串联电路的时间常数时，若充电的时间不够或充电过快，对结果有何影响？

【A】充电不足不就是充电过快么？充电不足使得最大值未达到就放电，此时下降到一半（0.5E）的的时间td变长，故偏大。

【ALL_Q】

(1) 试分析方波信号频率对观察和测量RLC电路暂态过程的影响？

(2) 依据现有装置，拓展设计对电路内阻r的测量方案与分析。

(3) 估计和检验实验测量结果的正确性与合理性的经验分享。

(4) 实验中如何判断弱阻尼、临界阻尼和过阻尼状态？简述理由。

(5) 实验电感的电阻值，是否影响RLC电路的振荡特性？为什么？

(6) 测量RC电路 τ 时，充电不足或过快对测量结果有何影响？

(7) 判定临界阻尼现象、改善和提高 Rc 测量的精度的经验分享。

(8) RLC电路实验的总结(经验分享、体会、感想、讨论、建议等)。

(2) 依据现有装置，拓展设计对电路内阻r的测量方案与分析。通过本次的三个实验，都可逆向求解电路内阻r.

①RC电路中，调节电阻箱使Vc（t）末端走平且R最大，由半衰法求解τ，由τ=RC可求出r=R-R电阻箱。

可以调节C值，并多次测量求平均值。缺点：判断E/2处时，波形线较粗，光标较细，会造成一定的误差。

②RLC电路中，将电阻箱置零，调节C与L的值（可使一值不变，只调节另一值（控制变量）），由实验方法测量3-5组T值，并由T=(2π√LC)/[√（1-R²/4L）]可求解R值，即r。

此方法较为准确，当调节光标时可以利用波峰的对称性来确定其位置，且每次测量时两光标之间相隔3-4个周期，测出的T较为精确。

③临界阻尼状态下，Rc=2√(L/c)=R电阻箱+r。此方案在测量时较难确定其临界状态，对r的值确定影响较大。

当调节方波的U与T（1/f）值，使波形本身放大，从而使图像更加清晰。

综上，方案二测出的r值更为准确。

(7) 判定临界阻尼现象、改善和提高 Rc 测量的精度的经验分享。

在测量过程中，我尝试使用两种方法来确定临界阻尼，①调节时间轴最短，U轴最大，从而使弱阻尼状态下震荡个更加明显，，但此种方法使曲线更粗，难以判断波形。②将横向和纵向都调节到最大，寻找无震荡且最陡的曲线，但在临界状态附近仍难以判断。

思考：假设波形放的更大能更加准确的测定临界状态，但由于示波器有其防大范围，所以可以适当放大方波的U与T（1/f）值，使波形本身更大，从而使波形在临界状态下的波形更清晰。（但也有可能波形变粗使其难以判断）。

(1) 试分析方波信号频率对观察和测量RLC电路暂态过程的影响？

方波信号频率决定了电容的充电时间的长短，当频率较大即时间较小时，电容不能完全的充放电，得到的V-t图中，电压还没到饱和值变成水平线时便开始放电下滑了；当频率较小即时间较长时，得到的V-t图中，电压上升所占的比率较小，难以从图中清晰地看到电容充放电的具体过程。故综上，应当选取适当的频率以获得合适的，刚好充满整个坐标的电容充放电的V-t图

(4) 实验中如何判断弱阻尼、临界阻尼和过阻尼状态？简述理由。

在RLC电路的暂态过程周期图中，若电压V经过震荡后才逐渐稳定，则为弱阻尼状态；逐渐增大电阻R，若电压V从大幅震荡逐渐减小至刚好无震荡，则此时的电阻为临界阻尼状态；再逐渐增大R，从刚好无震荡变成以缓慢递增的变化方式逐渐趋于稳定状态，则此时为过阻尼状态。

(6) 测量RC电路 τ 时，充电不足或过快对测量结果有何影响？

充电不足，则导致电压还没上升到最大值时便开始放电下降，此时根本不能测得 τ 值；当充电过快时，虽然电容是完全地进行了充放电，但所占时间比例较小，很难精确地测得半衰期，所得结果自然不准。

(8) RLC电路实验的总结(经验分享、体会、感想、讨论、建议等)。