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实验五 RLC 串联电
路谐振实验
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实验五RLC串联电路谐振实验
【实验目的】
1. 研究R、L、C串联电路的电路参数与其暂态过程的关系。
2. 观察二阶电路过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况下的响应波形。利用响应波形，
计算二阶电路暂态过程的有关参数。
3. 掌握观察动态电路状态轨迹的方法
【实验原理】
。如图 5-1所示的R、L、C串
联电路
就是典型的二阶电路。根据回路电压定律，当 t=0+时，电路存在：
11
.2
LC響
dt
uc(0 )
duc(O )
dt
图 5-1 R、
c
T —
Uc
L、C串联电路
+ RC如+心0
dt
uc(O ) Us
(2)-
(1)
L(0 )」(0 )
C
(3)
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上式（1）中：每一项均为电压，第一项是电感上的电压 Ul，第二项是电阻上的电压Ur,第三项是电容上的电压 Uc,即回路中的电压之和为零。各项都是电容上电流ic的函数。这里是二阶方程。
上式（2）中，由于电容两端电压不能突变，所以电容上电压 uc在开关接通前后瞬间都是相等的，都等于信号电压 us。
上式（3）中，电容上电压对时间的变化率等于电感上电流对时间的变化率，都等于零，即电容上电压不能突变，电感上电流不能突变。
、L、C串联形成的二阶电路在选择了不同的参数以后，会产生三种
不同的响应，即过尼状态，欠阻尼（衰减振荡）和临界阻尼三种情况。
（1）当电路中的电阻过大了： R>2圧时，称为过阻尼状态。响应中的电
VC
压，电流呈现出非周期性变化的特点
up（v）
i（A）
其电压，电流波形如图 7-2（ a）所示
i （A）
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（a）电压、电流波形（b）状态轨迹
图2过阻尼状态R、L、C串联电路电压、电流波形及其状态轨迹
从图2（ a）中可以看出，电流振荡不起来。图 2（ b）中所示的状态轨迹, 就是伏安特性。电流由最大减小到零，没有反方向的电流和电压，是因为经过电阻，能量全部给电阻吸收了。
（2）当电路中的电阻过小了： R<2C时，称为欠阻尼状态。响应中的电
压，电流具有衰减振荡的特点，此时衰减系数
R
2L
1 是在R=0的
LC
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