大学物理实验 数字示波器研究RLC暂态电路的特性
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1、 数字示波器的使用：
熟悉数字示波器的使用，触发系统的设置及数据存储。实验要求：用数字示波器观察信 号发生器产生的波形(500Hz 正弦、三角、方波)，并存储到自带 U 盘上。 2、RC 串联电路的暂态特性的研究 （1）按照图 1 连线，取 E=5V，C=1.0F ，电阻分别取 R=1K和 R=10K，示波器触 发方式选择“单次” ，观察并存储波形； （2）测量一个充电（或放电）过程中 uC(t)与 t 关系，将 uC(t)与 t 的关系式化为直线方程， 通过作图法或最小二乘法处理所得数据，确定回路的时间常数 τ，并与理论值相比较， 做误差计算和分析。 3、RLC 串联电路的暂态特性 （1）按照图 2 连线，取 E=5V，C=1.0F，L=10mH，改变电阻值，通过示波器观察电路 的欠阻尼（阻尼振荡） 、阻尼和临界阻尼三种状态的波形，并存储波形； （2）R=10，用对数衰减的方法测定 RLC 衰减振荡的时间常数（参阅教材 P191） ，并 与理论值相比较，做误差计算和分析(RL20)。
4、 （选作）黑匣子：
根据已学的 RLC 稳态电路特性，利用示波器判断黑匣子中的元器件以及其连接方法。 选择合适的仪器， 根据已学的示波器的相关实验内容判断匣子中的元件及接法， 写清判 断依据和实验步骤，并在报告中给出结论。所给仪器：示波器，万用表，信号发生器， 电阻，电感、电容。提示：黑匣子内电路为图 4 所示的 4 种电路之一，如果黑匣子中有 电感，RL20。
预习思考题
1、 RC 实验中为什么要改变电阻值来观察波形？ 2、 RLC 电路三种状态的意义，当 R—>0 时波形是什么样的？ 3、 黑匣子实验可能的判断依据为什么？设计实验步骤。 4、 测量 RC 电路的时间常数 τ，如果充电过程和放电过程，在数据处理用作图法拟合直RC 电路将方波转化成尖脉冲输出吗？从哪个元件上选输出？画出电路图及输入输出 端波形。
北京师范大学物理实验教学中心普通物理实验室
实验要求
所用电路
北京师范大学物理实验教学中心普通物理实验室
实验要求
数字示波器研究 RLC 暂态电路的特性
实验仪器
TDS1002C-EDU 型数字示波器，DG1022U 型信号发生器，直流稳压电源，九孔电路板，可 调电阻，电阻(10，1K、10K)，电容（1.0F） ，电感（10mH） ，开关，导线，黑匣子
实验内容
熟悉数字示波器的使用，触发系统的设置及数据存储。实验要求：用数字示波器观察信 号发生器产生的波形(500Hz 正弦、三角、方波)，并存储到自带 U 盘上。 2、RC 串联电路的暂态特性的研究 （1）按照图 1 连线，取 E=5V，C=1.0F ，电阻分别取 R=1K和 R=10K，示波器触 发方式选择“单次” ，观察并存储波形； （2）测量一个充电（或放电）过程中 uC(t)与 t 关系，将 uC(t)与 t 的关系式化为直线方程， 通过作图法或最小二乘法处理所得数据，确定回路的时间常数 τ，并与理论值相比较， 做误差计算和分析。 3、RLC 串联电路的暂态特性 （1）按照图 2 连线，取 E=5V，C=1.0F，L=10mH，改变电阻值，通过示波器观察电路 的欠阻尼（阻尼振荡） 、阻尼和临界阻尼三种状态的波形，并存储波形； （2）R=10，用对数衰减的方法测定 RLC 衰减振荡的时间常数（参阅教材 P191） ，并 与理论值相比较，做误差计算和分析(RL20)。
4、 （选作）黑匣子：
根据已学的 RLC 稳态电路特性，利用示波器判断黑匣子中的元器件以及其连接方法。 选择合适的仪器， 根据已学的示波器的相关实验内容判断匣子中的元件及接法， 写清判 断依据和实验步骤，并在报告中给出结论。所给仪器：示波器，万用表，信号发生器， 电阻，电感、电容。提示：黑匣子内电路为图 4 所示的 4 种电路之一，如果黑匣子中有 电感，RL20。
预习思考题
1、 RC 实验中为什么要改变电阻值来观察波形？ 2、 RLC 电路三种状态的意义，当 R—>0 时波形是什么样的？ 3、 黑匣子实验可能的判断依据为什么？设计实验步骤。 4、 测量 RC 电路的时间常数 τ，如果充电过程和放电过程，在数据处理用作图法拟合直RC 电路将方波转化成尖脉冲输出吗？从哪个元件上选输出？画出电路图及输入输出 端波形。
北京师范大学物理实验教学中心普通物理实验室
实验要求
所用电路
北京师范大学物理实验教学中心普通物理实验室
实验要求
数字示波器研究 RLC 暂态电路的特性
实验仪器
TDS1002C-EDU 型数字示波器，DG1022U 型信号发生器，直流稳压电源，九孔电路板，可 调电阻，电阻(10，1K、10K)，电容（1.0F） ，电感（10mH） ，开关，导线，黑匣子
实验内容