实验21 RLC电路的稳态特性-to学生

电力拖动实验—思考题答案

; n1．测量比例+积分环节前，必须将电容两端短路，否则会出现什么情况，为什么 电容两端短路是为了让电容放电，将电路变成纯比例环节，否则测量时只能观察到比例环节而看不到积分环节。 2．接线检查无误、弄清楚如何测量数据/波形后，方可通电，并尽快完成测试断电，准备下次测试，通电调试时间过长容易烧电机和其它器件（为什么） 主要是因为实验中的电机无散热装置，调试时间过长，引起电机发热，其温度升高超出允许限度，导致绕组过热烧毁。 3．工作时，必须保证直流发电机/电动机励磁电源接通（为什么） 如果没有励磁，电机内没有初始磁场，电机无法启动，且先加电枢电源，引起启动电流过大，长时间后会烧坏电机。 （ 4．电流变换器的输出值的大小主要与哪些因素有关 答案一：放大器的电压倍数，电流变换器的电压放大倍数，转速偏差电压。 答案二：电流输出与整流管电流大小、变压器功率大小有关。如果是开关电源，还与开关管功率有关。 5．本系统中，给定值、比较器、执行机构、受控对象、被控量、测量及变送器、测量信号分别是什么 给定值——转速给定电压 比较器——PI调节器 执行机构——UPE（晶闸管可控整流器） < 受控对象——电动机M 被控量——转速 测量及变送器——电流变送器 测量信号——给定值 6．P调节器和PI调节器在直流调速系统中的作用有什么不同它们对于闭环控制系统的动态误差和静态误差有何影响 作用：P调节器使调速系统动态响应快，PI调节器使调速系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速，提高了稳态精度，进一步提高系统的稳定性能。 影响：P调节器的比例系数越小，消除误差能力越强；而采用PI调节器的闭环调速系统无静差。 # 7．实验中，如何确定转速反馈的极性并把转速反馈正确地接入系统中调节什么元件能改变转速反馈的强度 通过给定值Uct的极性来判断。调节给定值Uct和反馈系数比α能改变转速反馈的强度。 8．对于电流单闭环、速度单闭环和速度－电流双闭环系统，给定输入的极性应如何设置（Uct

《RLC电路的稳态特性研究》实验内容(最新版)

《RLC 电路的稳态特性研究》实验内容 1、根据给出的U SPP =1.00V 、R=10Ω或51Ω、L=10mH 、C=0.01μF 数值，计算 f 0 = ，U RPP0= ，I PP0= ， U C0= ， Q= ， (实验前预习做好)； 2、根测量电路原理图，搭接测量电路（要求8分钟搭接完）； 3、幅频特性测定 测量有关数据，记录于下表 表一 幅频特性测量 U (1)、连接好电路，把信号源输出档位选择旋钮置于10KHZ~100KHZ 正弦档位，打开信号源电源和示波器开关，调节示波器，以显示稳定的信号源和U R 上波形，按下示波器的MEASUR E →信号选择CH 1→电压测量→多功能旋钮→峰峰值→再按下电压测量后，在示波器显示屏下方显示信号源输出正弦电压峰峰值，调信号源输出幅值使()V u PP 00.11=，并保持不变（用示波器CH1通道监测）

（2），按下示波器的MEASUR E →信号选择CH 2→电压测量→多功能旋钮→峰峰值→再按下电压测量后，在示波器显示屏下方电阻R 两端正弦电压峰峰值 ()###2=PP u ，并保持不变（用示波器CH1通道监测），（3）、调节输入信号频率（根据预习时计算的谐振频率理论计算值做参考来调节电路谐振），使()###2=PP u 达到最大（用示波器CH2通道观测），记录这时的谐振频率值f 0，再测量谐振频率值下的U RPP0值； （4）根据上面测出的U RPP0值，计算0.707 U RPP0的值，调节输入信号频率，使()RPP PP U u 707.02=,找出相应的通频带的下限频率f 1和上限频率f 2值，记录下来； （5）调节输入信号频率，再接着测量谐振频率值f 0两旁其它不同频率值下（间隔kHZ f 1≈?）的U RPP 值。至少个5个点。 （6）根据R u I R /=分别算出各频率值下相应的I 值填入上表；（课后完成） （7）根据I U Z S = 分别算出各频率值下相应的Z 值填入上表；（课后完成） ● 注意：① f 取不同值时要保持示波器观测的U SPP =1.00V 不变；②U RPP 也可以用示波器的“间距测量法”或“光标测量法”测量。用光标法测量时，注意光标线1（较粗）和光标线2（较细）的区别，光标法给出的ΔU 和Δt 值是光标线2对光标线1所处位置的差值，否则会搞错正负。 4、相频特性测定 测量有关数据，记录于下表 表二 相频特性测量 U （1） 测试电路同幅频特性测量电路， （2） 测量前，先把两通道的波形图调到适中；在下面的测试中随时调节保持波形图适中. （3）、按下示波器的MEASUR E →信号选择CH 2→时间测量→多功能旋钮→相位→再按下时间测量后，在示波器屏下方显示，如0 56-=-A pha ，即为两通道正弦信号的相位差。照此方法，调节信号源频率，使相位差每间隔0 10≈??，记录一次频率和对应的相位差

电路原理实验思考题答案

实验一电阻元件伏安特性的测绘 1、设某器件伏安特性曲线的函数式为I=f（U），试问在逐点绘制曲线时，其坐标变量应如 何放置？ 在平面内绘制xOy直角坐标系，以x轴为电压U，y轴为电流I，观察I和U的测量数据，根据数据类型合理地绘制伏安特性曲线。 2、稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途如何？ 普通二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导电电阻很 小；而在反向电压作用下导电电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性， 电路中常把它用在整流。稳压二极管的特点就是加反向电压击穿后，其两端的电压基本保持不变。稳压二极管用来稳压或在串联电路中作基准电压。普通二极管和稳压二极管都是PN半导体器件，所不同的是普通二极管用的是单向导电性， 稳压二极管是利用了其反向特性，在电路中反向联接。 实验二网络的等效变换于电源的等效变换 1、通常直流稳压电源的输出端不允许短路，直流恒流源的输出端不允许开路，为什么？ 2 P U 如果电压源短路，会把电源给烧坏，相当于负载无限小，功率R为无穷大。 2 如果电流源开路，相当于负载无穷大，那么功率P I R为无穷大，也会烧坏电流源。 2、电压源与电流源的外特性为什么呈下降趋势，稳压源和恒流源的输出在任何负载下是 否保持恒值？ 因为电压源有一定内阻，随着负载的增大，内阻的压降也增大，因此外特性呈下降趋势。电流源实际也有一个内阻，是与理想恒流源并联的，当电压增加时，同样由于内阻的存在，输出的电流就会减少，因此，电流源的外特性也呈 下降的趋势。不是。当负载大于稳压源对电压稳定能力时，就不能再保持电压稳定了，若负载进一步增加，最终稳压源将烧坏。实际的恒流源的控制能力一般都有一定的范围，在这个范围内恒流源的恒流性能较好，可以基本保持恒流，但超出恒流源的恒流范围后，它同样不具有恒流能力了，进一步增加输出的功率，恒流源也将损坏。 实验三叠加原理实验 1、在叠加原理实验中，要令U1、U2分别单独作用，应如何操作？可否直接 将不作用的电源（U1或U2）置零连接？ 在叠加原理实验中，要令U1单独作用，则将开关K1投向U1侧，开关K2投向 短路侧；要令U2单独作用，则将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧。不

RLC串联电路的稳态特性

实验报告RLC串联电路的稳态特性 物理科学与技术学院吴雨桥2013301020142 13级弘毅班 【实验目的】 1.观察、分析RLC串联电路中的相频与幅频特性，理解和具体应用此特性。 2.进一步学习用双踪示波器进行测量相位差。 【实验器材】 正弦信号发生器、毫伏表、双踪示波器、自感器、电容器、交流电阻箱。 【实验原理】 电流、电压的幅度与频率间的关系称为幅频特性；电流和电源电压间、各元件上的电压与电源电压间的相位差与电源的频率关系称为相频特性。电路的稳态就是该电路在接通正弦交流电源一段时间（一般为电路的时间常数的5至10倍）以后，电路中的电流i和元件上电压（UR,UC,UL）的波形已经发展到与电源电压的波形相同且幅值稳定的状态。 1.RC串联电路的幅频特性和相频特性 幅频特性：当ω→ 0时，UR → 0，UC → U; ω增大时，UR增大，UC 减小；ω→∞时，UR → U，UC → 0。 相频特性：ω低时用φR→π/2 ；ω高时φR→0；φC=-[π/2-|φ|];φ随ω增大从-π/2增至0。 等幅频率(截止频率): f ur=uc=1/2 π RC, 是高通滤波器的下界频，低

通滤波器的上界频。 2.RL串联电路的幅频特性和相频特性 幅频特性：当ω→ 0时，UL → 0，UR → U; ω增大时，UL增大，UR 减小；ω→∞时，UL → U，UR → 0。 相频特性：ω从0增大至∞时，φR 从0减小趋于-π/2，φ从0增大趋于π/2，φL从π/2减至0。 等幅频率(截止频率): f ur=uc=R/2 π L。 3.RLC串联电路的相频特性 谐振频率：φ =0，UR=U为极大值，f0 = 1/2π,电路为谐振态。相频特性：ω<ω0时，φ<0，电容性；ω>ω0时，φ>0，电感性；ω=ω0时，φ=0，纯电阻。 【实验内容】 1.测量并做出RC串联电路的幅频、相频曲线 （1）接好电路，并将仪器调至安全待测状态，然后接通各仪器的电源进行预热。 （2）调节信号源，使得f=500Hz ，U=3.0V ,并用毫伏表进行电压校准。（3）依次用电压表测出R、C上的电压UR、UC ，从示波器的李萨如图形上读出x 轴与图形相交的水平距离2x0 和图形在x 轴上的投影2X 。 （4）仿照前两步，依次测出其余f值条件下的UR 、UC 和φ值。 2.测量并做出RL串联电路的幅频、相频曲线 3.测量并做出RLC串联电路的相频曲线

电路原理实验思考题答案

电路原理实验思考题答案 Prepared on 22 November 2020

实验一电阻元件伏安特性的测绘1、设某器件伏安特性曲线的函数式为I=f（U），试问在逐点绘制曲线时，其坐标变量应如何放置 在平面内绘制xOy直角坐标系，以x轴为电压U，y轴为电流I，观察I和U的测量数据，根据数据类型合理地绘制伏安特性曲线。 2、稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途如何

实验六 一阶动态电路的研究 1、什么样的电信号可作为RC 一阶电路零输入响应、零状态响应和完全响应的激励源 阶跃信号可作为RC 一阶电路零输入响应激励源；脉冲信号可作为RC 一阶电路零状态响应激励源；正弦信号可作为RC 一阶电路完全响应的激励源， 2、已知RC 一阶电路R=10K Ω，C=μF ，试计算时间常数τ，并根据τ值的物理意义，拟定测量τ的方案。 ()ms s RC 111.010******* 63=?=???==--τ。测量τ的方案：如右图所示电路，测出电阻R 的值与电 容C 的值，再由公式τ=RC 计算出时间常数τ。 3、何谓积分电路和微分电路，他们必须具备什么条 件它们在方波序列脉冲的激励下，其输出信号波形的变化规律如何这两种电路有何功用 积分电路：输出电压与输入电压的时间积分成正比的电路；应具备的条件： ?≈dt RC u u S C 1。微分电路：输出电压与输入电压的变化率成正比的电路；应具备的条 件：dt d RC u u S R ≈。在方波序列脉冲的激励下，积分电路的输出信号波形在一定条件下成为三角波；而微分电路的输出信号波形为尖脉冲波。功用：积分电路可把矩形波转换成三角波；微分电路可把矩形波转换成尖脉冲波。 实验七 用三表法测量电路等效参数 在50Hz 的交流电路中，测得一只铁心线圈的P 、I 和U ，如何算得它的阻值及电感量 若测得一只铁心线圈的P 、I 和U ，则联立以下公式：阻抗的模I U Z =，电路的功率因数UI P =?cos ，等效电阻?cos 2Z P R I ==，等效电抗?sin Z X =，fL X X L π2==可计 算出阻值R 和电感量L 。 实验八 正弦稳态交流电路相量的研究 1、在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时，人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮；或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯，这是为什么 当开关接通的时候，电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器的两极。220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离，产生辉光放电。辉光放电的热量使双金属片受热膨

电工实验思考题答案汇总

实验1 常用电子仪器的使用 实验报告及思考题 1．总结如何正确使用双踪示波器、函数发生器等仪器,用示波器读取被测信号电压值、周期（频率）的方法。答：要正确使用示波器、函数发生器等仪器，必须要弄清楚这些仪器面板上的每个旋钮及按键的功能，按照正确的操作步骤进行操作． 用示波器读取电压时，先要根据示波器的灵敏度，知道屏幕上Y轴方向每一格所代表的电压值，再数出波形在Y轴上所占的总格数h，按公式计算出电压的有效值。 用示波器读取被测信号的周期及频率时，先要根据示波器的扫描速率，知道屏幕上X轴方向每一格所代表的时间，再数出波形在X轴上一个周期所占的格数d，按公式T= d ×ms/cm，，计算相应的周期和频率。 2.欲测量信号波形上任意两点间的电压应如何测量？答：先根据示波器的灵敏度，知道屏幕上Y轴方向每一格所代表的电压值，再数出任意两点间在垂直方向所占的格数，两者相乘即得所测电压。 3.被测信号参数与实验仪器技术指标之间有什么关系，如何根据实验要求选择仪器？

答：被测信号参数应在所用仪器规定的指标范围内，应按照所测参量选择相应的仪器。如示波器、函数发生器、直流或交流稳压电源、万用表、电压表、电流表等。 4.用示波器观察某信号波形时，要达到以下要求，应调节哪些旋纽？①波形清晰；②波形稳定；③改变所显示波形的周期数；④改变所显示波形的幅值。答：①通过调节聚焦旋钮可使波形更清晰。 ②通过配合调节电平、释抑旋钮可使波形稳定。 ③调节扫描速度旋钮。 ④调节灵敏度旋钮。 实验2 基尔霍夫定律和叠加原理的验证 七、实验报告要求及思考题 1．说明基尔霍夫定律和叠加原理的正确性。计算相对误差，并分析误差原因。 答：根据实验数据可得出结论：基尔霍夫定律和叠加原理是完全正确的。 实验中所得的误差的原因可能有以下几点：

电路实验思考题

实验4 1.叠加原理中US1, US2分别单独作用，在实验中应如何操作可否将要去掉的电源(US1或US2直接短接 2.实验电路中，若有一个电阻元件改为二极管，试问叠加性与齐次性还成立吗为什么 实验6 1.如何测量有源二端网络的开路电压和短路电流，在什么情况下不能直接测量 A.开路电压可以直接用V表直接量出来；然后接一个负载电阻，再量端口电压，该电压除以该电阻得电流，用该电流去除两次电压测量的差值，得等效内阻，于是，开路电压除以等效内阻得短路电流。 B.当内电阻过小时，不能测量短路电压，当内阻过大时，不能测量开路电压。 2.说明测量有源二端网络的开路电压及等效内阻的几种方法 A.开路电压、短路电流法b半电压法C.伏安法D.零示法 一用电压表直接测电压，把电路内电流源短路，电压源开路。用电阻档测电阻。二在电路分 别接二个不同电阻，测出电阻上的电流和电压。然后计算出。列两个二元一次方程就行。 实验8 1.什么是受控源了解四种受控源的缩写、电路模型、控制量与被控量的关系 受控源向外电路提供的电压或电流是受其它支路的电压或电流控制，因而受控源是双口 元件：一个为控制端口，或称输入端口，输入控制量(电压或电流) ，另一个为受控端口或 称输出端口，向外电路提供电压或电流。受控端口的电压或电流，受控制端口的电压或电流的控制。根据控制变量与受控变量的不同组合，受控源可分为四类： (1)电压控制电压源(VCVS，如图8 —1(a)所示，其特性为： u2u1 其中：皿称为转移电压比(即电压放大倍数) 。 U1 (2)电压控制电流源(VCCS, 如图8—1(b)所示，其特性为： i2 g U1 其中：g m 12称为转移电导。 U1

最新物化实验思考题答案资料

实验十乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 1.本实验为什么需要在恒温下进行？ 答：因为反应速率k受温度的影响大，（kT+10）/kT=2-4，若反应过程中温度变化比较大，则测定的结果产生的误差较大。 2.为什么在测定κ0时要用0.0100mol·dm-3的氢氧化钠溶液，测定κ∞时要用0.0100 mol·dm-3的CH3COONa溶液？ 答：κ0是反应：CH3COOC2H5＋NaOH →CH3COONa＋C2H5OH 体系t=0时的电导率，但是CH3COOC2H5与NaOH混合的瞬间就已开始反应，因而混合后第一时间测的κ也不是t=0时的电导率。根据CH3COOC2H5与NaOH体积和浓度都相等，二者混合后浓度均稀释一倍，若忽略CH3COOC2H5的电导率，0.0100 mol·dm-3NaOH所测κ即为κ0；κ∞是上述反应t=∞时的电导率，当反应完全时，CH3COONa的浓度和t=0时NaOH浓度相同，若忽略C2H5OH的电导率，0.0100mol·dm-3的CH3COONa所测κ即为κ∞。 3.为什么NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液要足够稀？ 答：因为乙酸乙酯与氢氧化钠反应的本质原理是乙酸乙酯和水发生水解反应，若氢氧化钠浓度过高的话则会抑制水的电离，而乙酸乙酯的溶解度不高，所以只能配稀溶液。只有溶液足够稀，每种强电解质的电导率才与其浓度成正比，溶液的总电导率才等于组成溶液的各种电解质的电导率之和，才可通过测定反应液的电导率来跟踪反应物浓度的变化。 4.本实验为什么可用测定反应液的电导率的变化来代替浓度的变化？ 答：因为本实验的反应液中只有NaOH 和NaAc 两种强电解质，并且OH-离子的电导率比Ac-离子的电导率大许多。在反应溶液的浓度相当低的条件下，可近似地认为溶液的电导率与OH-离子的浓度成正比，所以可用测得的反应液的电导率来代替浓度变化。 5.本实验为什么要求NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液混合一半时就开始计时？反应液的起 始浓度应该是多少？ 答：乙酸乙酯微溶于水，刚开始反应时乙酸乙酯和水分层，混合不均匀；随着水解的进行，生成的乙醇和乙酸乙酯及水能互溶，其次，故反应一半时开始计时能够提高测定的准确率；反应液的起始浓度应为0.0100 mol·dm-3。 6.利用反应物、产物的某物理性质间接测量浓度进行动力学研究应满足哪些条件？ 答：该物理性质需要满足的条件：易于测量，并能用数值表示；该性质在一定环境条件下是稳定的；该物理性质和反应物、产物的浓度之间有一个明确的推导公式。 实验七+实验八电动势及化学反应热力学函数变化值的测定 1.为什么不能用伏特计测量电池电动势？ 答：（1）用伏特计测量，有电流通过电池，电池的内阻电压下降，使所测电动势偏低； （2）有较大电流通过电极时，电极极化作用使电极电势偏离平衡电极电势，测得的电动势小于电池的可逆电动势；（3）有电流通过电池时，电池会发生化学反应使溶液的浓度改变，导致电动势的改变，从而破坏了电池的可逆性。 2.对消法测量电池电动势的主要原理是什么？ 答：利用对消法可以使电池在无电流通过的条件下测得两极间的电势差，这时电池反应是在接近可逆条件下进行的，这一电势差即为电池的平衡电动势。 3.盐桥有什么作用？应选用什么样的电解质做盐桥？ 答：盐桥起到降低液接电势和使两种溶液相连构成闭合电路的作用，常用于电池实验材料。电解质条件：不与两种电解质溶液反应且阴阳离子的迁移数相等，而且浓度要高。

实验二十二 RC、RL串联电路的稳态特性

127 实验22 RC 、RL 串联电路的稳态特性 一．目的要求 1.了解RC 及RL 串联电路的稳态特性。 2.观察RC 低通电路的滤波作用。 3.学习使用相位计测量相位差。 二．引言 在电工电路特别是在电子电路中，时常用RC 或RL 串联的分压电路来传输交流电压信号。如果给该串联的电路加上正弦交流电压，则经历一段暂态过程，电路中的电流和每个元件上的电压便稳定下来，称为稳定状态。在稳定状态下，以总电压为输入电压，以一个元件上的电压为输出电压，则输出电压与输入电压之比称为该电路的传输系数，它是复数。当输入电压频率改变时，传输系数的模和幅角也将随着改变。本实验将研究这种变化规律——电路的幅频特性和相频特性。 三．原理 1.RC 电路：高通与低通 见图1：若输出电压U1是从电阻R 上取的，称该电路为高通电路。若输出电压U2是从电容上取的，该电路为低通电路。 信号 发生器 图1 2.RC 全通电路 如右图2所示，当满足R 1C 1=R 2C 2 （3.1）条件时， 可以证明传输系数的模和幅角分别如下所示： 212R R R )2(+=U K (3.2) 0=? (3.3) 它们均与频率无关，故该电路为全通电路， 亦称脉冲分压电路。 3.RL 串联电路：RL 串联电路用得较少，这里不再讨论。 四．仪器用具 标准电阻（1K Ω），标准电容（0.1μF ），标准电感（0.1H ），双踪示波器，信号发生器，相位计。 五．实验内容 1.研究RC 高通、低通电路的传输特性 将图1电压U1、U2分别送至示波器1，2通道。信号发生器输出电压调为3伏左右。调出U1、U2波形。在信号发生器的输出为159.2Hz 、1592Hz 和15.92KHz 等频率下，分别测出荧光屏上U1和U2R 波形高度，再分别算出传输系数K 值。在上述每一个频率上，用相位计测出输出电压与输入电压之间的幅角?。 信号发生器

RLC稳态特性(最新)

实验9 RLC 电路的稳态特性（补充资料） 【实验内容】——（补充内容） 1．RLC 串联电路幅频特性的测定 测量幅频特性的电路如图1所示，元件取R=10Ω，C ≈0.010μF 、L ≈10mH ，在九孔万能板上连接测量电路（画出测量电路图）。 示波器CH1通道测量信号源“A ”（或“50Ω”）接口输出的正 弦信号电压U S ，用示波器的CH2通道测出频率f 从10KH Z 到20KH Z 变化约11～15个值时电阻R 两端的峰峰电压值U R P-P ；注意：每次调好f 后，要调信号源的“幅度”调节旋钮，使示波器的显示“信号源输出波形”通道的波形峰峰电压为U S P-P =1.00V （保持不变），然后才能测量U R P-P 。列表记录各f 点对应的测量数据U R P-P 和计算数据I P-P 。 根据谐振频率f 0的实验值f 0实和计算值f 0理，求出谐振频率的相对误差E f 0 。 （必做内容） 在坐标纸上，绘制RLC 回路的幅频特性曲线I —f 图。在图线上，分别标出谐振频率的实验值f 0实和通频带宽f 1、f'2频率；计算RLC 回路的通频带?f 0.7 = f'2- f 1 和品质因数Q =f 0实/ ?f 0.7。 （必做内容） （选做内容）将电阻元件改为R= 51Ω，测量各f 对应的U R P-P 、I P-P 的测量数据。在上面内容的同一张坐标纸上，另绘制R= 51Ω时的RLC 回路的幅频特性曲线。 2．RLC 串联电路相频特性的测定 （必做内容） 取R =10Ω，f 从13KH Z 到19KH Z 变化约11个值，用双踪示波器同时测量U S 与U R 两波形之间的相位差?t 。列表记录f 、?t 的测量数据，求出各测量点的? 。绘制RLC 回路的相频特性曲线? — f 图。 3．品质因数Q 的测定 （选做加分内容） 品质因数Q 的测量电路如图2所示，按图连接电路（画出测量电路图），调节信号源的正弦信号频率为RLC 回路的谐振频率f 0，取信号源输出峰峰电压U S =1.00V ，R =10Ω，测出谐振时电容两端电压U C0，求出RLC 回路的品质因数Q （= U C0/ U S ）。 【注意事项】 1．信号源U S 不能短路，即信号发生器“输出端口”所连接的信号线的红、黑接头绝对不能相碰而短路。 2．交流电路中，两个同时被测量的交流电压要共地（即三条信号线的黑夹子要同时连接于共地端点；在内容1、2，待测电阻R 的a 端为U S 与U R 共地点；在内容3，待测电容C 的b 端为U S 与U C 共地点）。 3．每次改变信号源的频率 f 后，都必须先调节信号源的“幅度”调节旋钮，使信号源输出信号波形电压U S 保持不变。 4．在谐振频率f 0两侧附近的f 测量点要选密些，使测量图线光滑、完整，以便实验分析。 5．在调节信号源的“频率”（或“幅度”）调节旋钮前，应先选好信号源显示器内的光标位置，以便在适当的范围内调节；在调节旋钮时，动作要轻而缓慢，逐步调节到需要的频率 f （或U S ）值。 6．RLC 串联回路在谐振时，在电阻、电容、电感元件两端的电压同时都有最大值；注意：若要测量谐振时的电容（或电感）电压，示波器的偏转因数（或电表的电压量程）应适当选择较大的量程，以便观测（或以免损坏电表）。 图2 测量RLC 回路品质因数的电路图 图1 测量幅频、相频特性的电路图 共地点

华工模电实验课思考题及参考答案

实验报告简要分析及参考答案 以下为简要分析，答题时请详细规范作答—— 实验一仪器的使用 P178：交流毫伏表的使用 （1）将信号发生器输出值与毫伏表测量值相比较，得到的结论是：信号发生器输出的电压是用峰峰值表示的，而毫伏表测量的电压是用有效值表示的，正弦波峰峰值电压是有 效值电压的 （2）用毫伏表的MANU和AUTO模式测量信号发生器的输出电压，其不同之处是：用MANU 模式测量时要把量程旋钮置于合适的量程才能显示正确的测量电压；AUTO模式则自动显示测量电压。 P178：思考题 1． 因为交流毫伏表的电压测量范围为100U A～300V，它能感应并测量仪器周围很微弱的干扰信号，所以交流毫伏表一接通电源显示屏上就有数码显示。 2． 图（a）：（1）调节触发方式选择开关在AUTO状态； （2）调节垂直位移旋钮在适当的位置； （3）调节亮度旋钮在适当的位置。 图（b）：（1）T/DIV旋钮不要置于X-Y显示方式； （2）扫描时间选择旋钮的扫描频率不要选得太高， 图（c）：调节聚焦和垂直位移旋钮在适当的位置。 3． 示波器的红夹子应于毫伏表测试线上的红夹子相接，示波器的黑夹子应于毫伏表的黑夹子相接。如果互换使用将引入干扰，产生较大的测量误差，甚至不能测量。原因参阅课本P10。 实验二元件的识别与测量 P180 4.（2） 用两手抓住表笔捏紧电阻两端测量其阻值,相当于把人体的电阻与所测电阻并联，所测电阻越大，影响越大，测量值越小。 P181 6（2） 用×100Ω档测出的阻值小，而用×1KΩ档测出的阻值大。因为万用表不同的欧姆档流出的电流不同，×100Ω档时流出的电流大，×1KΩ档时流出的电流小。 当用不同的欧姆档测量同一只二极管时，由于二极管是非线性元件，等效电阻不是一

大学物理实验思考题答案大全

实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B 和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？ 误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交变电场，材料会发生机械形变，这被称为逆压电效应。声速测量仪中换能器S1作为声波的发射器是利用了压电材料的逆压电效应，压电陶瓷环片在交变电压作用下，发生纵向机械振动，在空气中激发超声波，把电信号转变成了声信号。换能器S2作为声波的接收器是利用了压电材料的压电效应，空气的振动使压电陶瓷环片发生机械形变，从而产生电场，把声信号转变成了电信号。 【分析讨论题】 1. 为什么接收器位于波节处，晶体管电压表显示的电压值是最大值？ 答：两超声换能器间的合成波可近似看成是驻波。其驻波方程为

电路实验思考题答案

电路实验思考题答案 实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B 和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？ 误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交变电场，材料会发生机械形变，这被称为逆压电效应。声速测量仪中换能器S1作为声波的发射器是利用了压电材料的逆压电效应，压电陶瓷环片在交变电压作用下，发生纵向机械振动，在空气中激发超声波，把电信号转变成了声信号。换能器S2作为声波的接收器是利用了压电材料的压电效应，空气的振动

实验思考题答案

大学物理近代实验思考题一 1．夫兰克－赫兹实验测出的汞原子的第一激发电位的大小与F－H管的温度有无关系为什么 答：夫兰克赫兹实验所测出的汞原子的第一激发电位与F－H管的温度是没有关系的。 因为虽然当温度升高，会使管内的热电子数量增加，从而导致曲线峰电流增大，曲线位置受影响向上移动，但是Vg是一定的，汞的第一激发电位为不变。即：由汞原子能级的结构决定了第一激发电位。 2．在夫兰克－赫兹实验中，为什么IA－UGK曲线的波峰和波谷有一定的宽度 答: 因灯丝发射的电子初动能存在一个分布，且灯丝发射的电子其能量分散小于零点几个电子伏特；电子加速后的动能也存在一个分布，这就是峰电流和谷电流存在一定宽度的原因。 3:为什么IA－UGK曲线的波谷电流不等于零，并且随着UGK的增大而升高 答：1.波谷电流不为零是因为：电子在栅极附近跟汞原子发生碰撞存在一定的几率，因此总有部分电子没和汞原子发生碰撞而直接到达A级从而形成电流。故其不为0。 2.波谷电流随着UGK的增大而升高是因：随着UGK的增大，在栅极附近没和汞原子发生碰撞，而直接到达A级形成电流的电子数量会不断增多，从而使波谷电流增大。 4题分析，当电子管的灯丝电压变化时，IA－UGK曲线应有何变化为什么 答：若电子管的灯丝电压变大时，电子动能也会变大，从而使得电子为第一激发势时还有剩余动能；与汞原子碰撞之后剩余的能量越多，能够克服拒斥电场到达A极的电子就会越多，而极板间电流也就越大，所以在汞的第一激发势固定为Vg间隔时，曲线越尖锐。反之亦然！ 5题：电子管内的空间电位是如何分布的板极与栅极之间的反向拒斥电压起什么作用 答：电子馆内的电位分布为：Vk>VG1=VG2>VA；反向拒斥电压的作用为：挑选能量大于UGA的电子，从而冲过拒斥电压形成通过电流计的电流。6题：RE:在夫兰克-赫兹实验中，提高灯丝电压，IA-UG2A会有什么变化为什么若提高拒斥电压，IA-UG2A会有什么变化为什么 答：提高灯丝电压，电子获得的动能增加，电子数增加，克服拒斥电压后将有较多电子形成电流，所以曲线电流幅度加大； 而拒斥电压增加，能克服它的电子数将减少，电流也减小，所以曲线幅度也就减小了。 (锁相放大器的使用 1.简述几种常用微弱信号检测基本方法。 ⑴相干检测 相干检测是频域信号的窄带化处理方法，是一种积分过程的相关测量．它利用信号与外加参考信号的相干特性，而这种特性却是随机噪声所不具备的．典型的仪器设备是以相敏检波器(PSD)为核心的锁相放大器(简称LIA)．锁相放大器已问世的多年，其性能不断提高，主要有：提高检测灵敏度与改善过载能力：抑制谐波响应：降低测量频率，以适应缓变信号的处理． ⑵重复信号的时域平均 这种方法适用于信号波形恢复的测量。利用取样技术，在重复信号出现的期间取样，并重复n次，则测量结果的信噪比可改善√n倍．表性的仪器有Boxcar平均器或称取样积分器，这类仪器取样效率低，不利于低重复频率的信号恢复．随着微型计算机应用的发展，出现了信号多点数字平均技术，可最大限度地抑制噪声或节约时间，并能完成多种模式的平均功能。 ⑶离散信号的统计处理 在微弱光检测中，由于微弱光的量子化，光子流具有离散信号的特征，使利用离散信息处理方法检测微弱光信号成为可能。微弱光检测又分为单道(Single--Channal)和多道Multi--Channal)两类．前者是以具有明显单电子峰的光电倍增管作传感器，采用脉冲甄别和计数技术的光子计数器：后者是用光导摄象管或光电二极管列阵等多路转换器件作传感器，采用多道技术的光学多通道分析器(OMA)．OMA具有时间分辨能力，为动力学过程的研究创造了条件． ⑷计算机处理方法 随着计算机应用范围的扩大，原来在微弱信号检测中一些需要用硬件完成的检测系统现在可以用软件来实现．利用计算机进行曲线拟合、平滑、数字滤波、快速傅里叶变换(FFT) 及谱估计等方法处理信号，提高了信噪比，实现了微弱信号检测的要求。 2.什么是相关检测的基本思想 ⑴.首先使测量系统的主要部分，避开噪声功率密度大的地方，从而使输入噪声较小。我们已知在低频区，闪烁噪声可以比白噪声高出数倍、数十倍、甚至数百倍．因此，我们要设法使信号不失真的从低频区移出。 ⑵.对不同的频率信号，我们应该设法将其移频至固定中心频率，这样就可使用固定中心频率，固定带宽的带通滤波器。 ⑶.从信号与噪声的特征对比可以看出，信号与多数噪声有频率和相位两方面不同。BPF只是利用频率特征的识别．因此，如果再利用相位特征的识别，将可把同频率、不同相位的噪声大量排除．在光学中，对频率和相位都进行区分的方法称为相干法，故这种检测叫相干检测．在电子学中，这种方法，称作要锁定相位。 3.画出锁相放大器基本框图，并介绍各个框图的作用。

模拟电子线路实验实验报告答案

网络高等教育《模拟电子线路》实验报告 学习中心： 层次： 专业： 年级： 学号： 学生姓名：

实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 答：1、了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。 2、了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。 3、学习并掌握TDS1002型数字存储示波器和信号源的基本操作方法。 二、基本知识 1．简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。 答：模拟电子技术实验箱布线区：用来插接元件和导线，搭接实验电路。配有2只8脚集成电路插座和1只14脚集成电路插座。 结构及导电机制：布线区面板以大焊孔为主，其周围以十字花小孔结构相结合，构成接点的连接形式，每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。 2．试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。 答：NEEL-03A型信号源的主要技术特征： 1、输出波形：三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号； 2、输出频率：10HZ～1MHZ连续可调； 3、幅值调节范围：0～10VP-P连续可调； 4、波形衰减：20dB/40dB； 5、带有6位数字频率计，即可以作为信号源的输出监视仪表，也可以作外侧频 率计用。 注意：信号源输出端不能短路。 3．试述使用万用表时应注意的问题。 答：应注意使用万用表进行测量时，应先确定所需测量功能和量程。 确定量程的原则： 1、若已知被测参数的大致范围，所选量程应“大于被测值，且最接近被测值”。 2、如果被测参数的范围未知。则先选择所需功能的最大量程测量，根据初测结

果，逐步把量程下调到最接近于被测值的量程，以便测量出更加准确的数值。如屏幕上显示“1”，表明已超过量程范围，须将量程开关转至相应的档位上。 4．试述TDS1002型示波器进行自动测量的方法。 答：按下“测量”按钮可以自动进行测量。共有十一种测量类型。一次最多可以显示五种。 按下顶部的选项按钮可以显示“测量1”菜单，可以在“信源”中选择在其上进行测量的通道。可以在“类型”中选择测量类型。 测量类型有：频率、周期、平均值、峰-峰值、均方根值、最小值、最大值、上升时间、下降时间、正频宽、负频宽。 三、预习题 1．正弦交流信号的峰-峰值=2×峰值，峰值 2．交流信号的周期和频率是什么关系 互为倒数，f=1/T，T=1/f 四、实验内容 1．电阻阻值的测量 表一 2．直流电压和交流电压的测量 表二

LRC电路的稳态特性

L R C 电路的稳态特性 实验目的 1：研究交流信号在LRC 串联电路中的相频和幅频特性； 2：学习使用双踪示波器,掌握相位差的测量方法； 3：复习、巩固交流电路中的矢量图解法和复数表示法。 实验仪器 音频信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、电阻箱、标准电感、标准电容器、数字频率计等。 实验原理 利用矢量图解的方法可以把简谐交流的峰值与矢量的大小相联系，相位或初相位与矢量的方向联系起来，因此它可以作为计算交流电路的一种有用而直观的方法。但在比较复杂的交流电路中却不容易得到对应的矢量图形。利用简谐量的复数法可以解决这些问题，还可以得到相应于交流电路的交流欧姆定律和和交流基尔霍夫定律的复数形式，对于纯电阻、纯电感和纯电容在交流电路上的作用可以用复抗阻Z 来表示。 本实验主要研究RC 和RL 串联电路中电压值随频率的变化规律（称幅频特性），电压与电流间的相位差随频率变化的规律（称为相频特性）。 一：RC 串联电路的幅频特性和相频特性 RC 串联电路如图ａ所示：由于交流电路中的电压和电流不仅有大小变化而且还有相位差别，因此常用复数及其几何表示—矢量法研究，由复电压（U ）与复变电流（I ）之比 得到的阻抗就复抗阻（Z ~ ）为 C j R Z ω1~ -=⑴，Z ~ 的辐角为 CR R C ωω?1arctan 1arctan -=? ???? ? ??- =⑵，其中阻抗幅值2 21|~|? ?? ??+==C R Z Z ω⑶ 另外由图ｂ所示：?为U 和I 之间的相位差，即 I U ???-= ⑷，由交流 欧姆定律可以得到如下关系式： b

IR U R =……⑸ 2 2 1? ? ? ??+=C R I U ω（总电压）......⑹ 2 11?? ? ??+= CR U U R ω（电阻R 两端的电压）......⑺ () 2 1CR U U C ω+= （电容C 两端的电压）......⑻ 根据⑶式可以画出︱Z ︱-ω曲线，如图C 所示 综上可知： ⒈总阻抗在低频时趋于无穷大，在高频时趋于R ，反映电容具有“高频短路，低频开路”的性质； ⒉根据⑵式可以画出ω?-曲线，如图D 所示。?表式RC 串联电路中的总电压落后于电流的相位，?随ω的增加逐渐趋于-π/2，利用相频特性可以组成各种相移电路； ⒊若总电压U 保持不变，根据⑺、⑻式可以画出幅频特性曲线，如图E ，由⑻式可知，在低频时，总电压主要降落在电容器两端，高频时电压主要降落在电阻两端。利用幅频特性可以把各种频率分开，组成各种滤波电路。 二：RL 串联电路的幅频特性和相频特性 C D E RC 串联电路的幅频、相频特性曲线

试验9RLC电路的稳态特性

实验7 分光计的调整与使用 1．本实验所用分光计测量角度的精度是多少？仪器为什么设两个游标？如何测量望远镜转过的角度？ 2．假设平面镜反射面已经和转轴平行，而望远镜光轴和仪器转轴成一定角度β，则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的？此时应如何调节？试画出光路图。 3．假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴，而平面镜反射面和仪器转轴成一角度β，则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的？此时应如何调节？试画出光路图。 4.对分光计的调节要求是什么？如何判断调节达到要求？怎样才能调节好？ 5.是否对有任意顶角A的棱镜都可以用最小偏向角测量的方法来测量它的材料的折射率？为什么？ 6.在测角时某个游标读数第一次为343?56'，第二次为33?28'，游标经过圆盘零点和不 经过圆盘零点时所转过的角度分别是多少？ 7．在实验中如何确定最小偏向角的位置？ 8.测量三棱镜折射率实验中，从对准平行光管的位置开始转动望远镜，看到的折射谱线颜色排列顺序是什么？ 实验8迈克尔逊干涉仪的调整与使用 1. 试从形成条纹的条件、条纹特点、条纹出现的位置和测量波长的公式来比较牛顿环和等倾干涉同心圆条纹异同。 2. 等倾干涉图样与等厚干涉图样各定域在何处？ 3. 怎样准确读出可动反射镜M1的位置？ 4．迈克尔逊干涉仪中的补偿板、分光板各起什么作用？用钠光或激光做光源时，没有补偿板P2能否产生干涉条纹？用白光做光源呢？ 5．在迈克尔逊干涉仪的一臂中，垂直插入折射率为1.45的透明薄膜，此时视场中观察到15个条纹移动，若所用照明光波长为500nm，求该薄膜的厚度。 实验9 RLC电路的稳态特性 1．交流电路中，如何表示电压和电流的大小和相位的变化？ 2．什么是RLC串联谐振？ 3．什么是RLC串联电路的幅频特性曲线？根据幅频特性曲线怎样求通频带？ 4．什么是回路的品质因数? 5．什么是RLC回路的通频带？如何比较RLC回路的滤波性能？ 6．电路谐振时，电感、电容的电压与品质因数Q有什么关系？ 7．RLC串联电路的相频特性是什么？ 8．测量幅频特性时，当改变信号发生器输出信号频率，其输出信号幅度（电压）有否改变？为什么？ 9．使串联电路发生谐振的方法有几种？怎样确定电路呈电感性还是呈电容性？ 10. RLC串联电路中，已知电容C耐压（峰峰值）为50V，回路品质因数Q=100，为了保