充放电实验

实验报告

专业: 实验日期: 2016、5、16 班级: 授课教师:

学号: 指导教师:

姓名: 成绩评定:

实验2 电容与电感的充放电实验

一、实验目的

1.熟悉电感与电容的充放电过程,掌握充放电过程中电流、电压的计算公式;

2.明确时间常数τ对电感与电容充放电时间的影响;

3.掌握信号发生器与示波器的使用方法;

4.学习分析充放电过程中电压、电流波形的变化规律,比较当τ改变时对波形的影

响。

二、实验电路

将一个0、22μF 的电容器、一个4、7kΩ的电阻与函数发生器按图1(a)实验电

路联接。设定函数发生器,使其输出6V/100Hz,占空比为50%的方波。输出6V时模拟

电容器充电; 输出OV时,模拟电容器放电。联接示波器,接通函数发生器的电源开关,

用A通道观察方波,用B通道观察电容器上的电压。

U=6V

f=100Hz 方波

A

示波器

Y1

Y2

图1(a)

将一个100mH的电感与一个1 kΩ的电阻串联,然后联接到电压为6V 、频率为1 kHz 的方波上,如图1(b)所示。用示波器观察电感上电压的变化规律。

、U=6V f=1KHz 方波

A

B

C

示波器

Y 1

Y2

图1(b)

三、实验设备

1.Multisim电路仿真软件(机房上机运行);

2.函数发生器、电阻、电容、电感;

3.示波器。

四、电路联接

通过实验1的学习在掌握Multisim电路仿真软件放置电源、电阻、开关等原件,

以及连线的基础上,学习函数发生器、示波器的使用方法。

1、函数发生器

函数发生器位于仿真菜单下的仪器选项中,可以产生不同频率、占空比、振幅、

以及偏置的正弦波、三角波、方波。

2、示波器

示波器的位置与函数发生器相同。利用示波器能观察各种

不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种

不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

五、仿真测试

1、电容的充放电实验

按照图1(a)在Multisim电路仿真软件中连接电路,并进行仿真。

将上述电路中的4、7kΩ固定电阻换成10kΩ的电阻,观察充放电曲线的变化。

实验结论: 将电阻值固定为4、7kΩ, 将电容器换成10μF,观察充放电曲线的变化。

实验结论: 仅将输出方波幅度调整到12V , 再次观察充放电曲线的变化。

实验结论: 通过以上四个试验得知,电容器的充放电时间仅与与有关,因此,定义时间常数。

将以上四次试验的示波器截图放置在实验报告。

2、电感的充放电实验

按照图1(b)在Multisim电路仿真软件中连接电路,并进行仿真。电感的时间常数为。将示波器波形放置在实验报告。

实验体会