扬州大学 物理学院大学物理综合实验训练论文
?为Ｕ和Ｉ之间的相位差，即???U??I (11) 根据交流欧姆定律，电阻上的电压为: UR?IR （12） 电容上的电压为: UC?电流为：I?UR2?(12)?C1 （13） ?C （14）
将（14）式代入（12）、（13）式中得到： UR?U1?(12)?CR (15)
UC?U1?(?CR)2 (16)
由上面的公式可得以下RC串联电路的特性： (1)幅频特性
当ω→０时，UR→0，UC→U；当ω逐渐增大时，UR随着逐渐增大，UC随着逐渐减少；当ω →∞时，UC→０，UR→Ｕ。其曲线如图（5）所示
图（5）RC串联电路的幅频特性曲线 （2）相频特性
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图（6）RC串联电路的相频特性曲线
由图(6)和式（10）可知，当ω从０逐渐增大并趋近于∞时，相应的φ逐渐增大，并由-
?趋近于零。 24.实验内容
对RL、RC电路的稳态特性的观测采用正弦波。
注意：仪器采用开放式设计，使用时要正确接线，不要短路功率信号源，以防损坏。
4.1 RL串联电路的稳态特性
选择正弦波信号，保持其输出幅度不变，分别用示波器测量不同频率时的
UR、UL，可取L=1mH，R=40Ω，也可根据实际情况自选，R、L参数。 （1）RL串联电路的幅频特性
选择正弦波信号，保持其输出幅度不变，分别用示波器测量不同频率时的，
UR、UL,将数据记录在表格中。 (2) RC串联电路的相频特性
将UR和UL分别接至示波器的两个通道，从低到高调节信号源频率，观察示波器上两个波形的相位变化情况，读出UR和UL的时间差，若UL超前UR，?t记为正值，否则?t取负值，再根据公式???t/T?360?可求出相位差。 4.2 RC串联电路的稳态特性
选择正弦波信号，保持其输出幅度不变，分别用示波器测量不同频率时的
UR、UC，可取C=0.5pF，R=1KΩ，也可根据实际情况自选，R、C参数。 (1) RC串联电路的幅频特性
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选择正弦波信号，保持其输出幅度不变，分别用示波器测量不同频率时的，
UR、UC,并将数据记录在表格中。 (2) RC串联电路的相频特性
将UR和UC分别接至示波器的两个通道，从低到高调节信号源频率，观察示波器上两个波形的相位变化情况，读出UR和UC的时间差，若UC超前UR，?t记为正值，否则?t取负值，再根据公式???t/T?360?可求出相位差。
5．数据记录与处理
5.1 RL串联电路
以下是实验测得的RL串联电路中电阻电压与电感电压的大小随频率变化的数据，及回路电压与电流的相位差数据。 表一 RL串联电路的幅频、相频特性曲线数据 U=1V f/Hz
L=1mH
R=40Ω Δt/×10^-3ms 0.5
24.4 23.5 21.2 20.6 20.1
φ/度 17.568 25.38 38.16 40.788 43.416
UR/V UL/V T/ms
2000 0.934 0.32
3000 0.882 0.446 0.333333 5000 0.765 0.638
0.2
5500 0.732 0.674 0.181818 6000 0.704 0.706 0.166667 6300 0.687 0.724 6400 0.684 0.728
0.15873 0.15625
19.9 45.1332 19.7