用研讨教学法进行RLC串联谐振实验教学

由于电阻器、电感器和电容器并非理想的电路元件,如果实验方法不当将造成较大的系统误差,使学生对RLC谐振理论与实验产生难解之惑。采用“研讨教学法”,引领学生分析讨论RLC串联实验电路的谐振原理,确定减小系统误差的实验方法,使学生更好地通过实验研究RLC串联谐振特性,并探讨实验中电感和电容的特性,培养学生分析解决实际问题的能力,并领悟RLC串联谐振实验的物理思想。     

RLC串联谐振电路实验方法改进探究

针对传统实验方法存在操作繁琐、谐振点附近电压变化缓慢等问题,提出了改进实验测量的方法,通过测量电容电感两端合电压与信号源输出电压的比值随频率变化曲线来测定谐振频率。与传统实验方法对比表明,该实验方法不仅能达到与传统实验方法相同的实验结果,而且能改进实验操作,并加深学生从不同角度对电路谐振特性的理解。为RLC串联电路谐振频率的测量提供了新的思路和切实可行的实验方案。     

基于Matlab GUI的RLC仿真实验平台开发

针对目前RLC教学中存在的实验学时有限、实验设备不足的问题,借助Matlab中GUI的图形显示功能,开发了RLC电路特性仿真实验平台。介绍了仿真系统的结构、功能及构建方法。以RLC串联电路的暂态特性实验为例,详细阐述了仿真实验的方法和步骤。该系统操作方便,界面交互性良好,有助于提高学生学习的积极性,提高实验教学的效率。     

用数字毫伏表测量RLC串联电路相频特性

在论述RLC串联谐振电路和并联谐振电路原理的基础上,提出用数字毫伏表测量RLC串联谐振电路相频特性曲线的方法,并将测量结果与传统示波器测量方法比较,分析误差产生的原因是由于电感器交流内阻的影响所致。     

探究如何利用谐振电路准确测量电容和电感

当正弦波信号源的输出达到某一频率时,RLC电路的电流达到最大值,即产生谐振现象.目前大多数实验主要是通过描绘RLC串并联电路的相频特性、幅频特性曲线来研究RLC电路的谐振现象,进一步测定谐振曲线、电路品质因数Q值等.那么,能不能利用RLC电路的谐振特性反过来测量电路中的电容和电感呢?为此,本文首先通过谐振电路理论推导得出测量电容及电感的实验原理,然后进行大量的实验探究和数据分析,得出了准确测量电容和电感的条件.     

RLC串联电路谐振时电感和电容上的电压不是极大值

本文证明,RLC串联电路处于谐振状态时,电感和电容两端的电压(有效值)并不是极大值。并对“RLC串联电路”实验提出改进意见。把正弦信号源接在RLC串联电路上,如图1所示,保持信号源输出电压U(有效     

RLC串联谐振教学实验的研究

ＲＬＣ串联谐振教学实验的研究陆申龙，曹正东（复旦大学上海２００４３３）（同济大学上海２０００９２）在物理实验教材中，ＲＬＣ串联谐振实验的教学重点是通过做ＲＬＣ串联谐振实验，使学生学习该谐振电路的电流随频率变化的特性，并掌握测量电路谐振曲线的方法．由谐...     

R对RLC串联谐振测量方法的影响

RLC串联谐振电路实验是《大学物理实验》中的一个重要内容。一般教材采取通过测量电阻两端电压的谐振曲线来确定谐振频率,但发现此时U_r/U通常小于1,从而会感到疑惑。本论文分别从实验和理论的角度验证了通过测量电感和电容两端电压的谐振曲线来确定谐振频率的可行性。     

基于Python对方波激励下的RLC串联电路暂态过程实验的模拟仿真

将新兴的计算机语言Python与基础实验RLC电路系统相结合，利用Python软件进行模拟仿真实验，直观地显示了RLC串联电路各种暂态响应过程，仿真分析与实验结果一致，弥补了实际实验设备不足的缺点，有助于学生全面地学习和理解暂态响应特性.     

谐振式磁耦合无线电能传输系统传输特性及实验仪设计

利用磁耦合理论,分析了谐振式磁耦合无线电能传输系统的传输特性,开发了一种谐振式双线圈磁耦合无线电能传输实验仪.利用LED负载直观定性地观测了系统的传输特性,实验测量了发射线圈高频等效电阻及系统输出功率与信号频率、传输距离和负载的关系,获到了最大传输功率条件和频率分裂规律.实验表明,线圈在MHz频率下趋肤效应明显,频率越高,等效电阻越大;磁耦合无线电能传输系统的谐振特性不仅与频率相关,还与耦合系数相关;最佳全谐振时输出功率和传输效率最大.本实验仪可拓展测量RLC串联电路稳态特性,工作稳定,实验与理论吻合好.     

RLC串联电路充电过程探究

本论文借助于MATLAB软件对RLC串联电路进行了动态分析并分别探究了电阻、电容、电感这三个因子对RLC串联电路充电的影响情况。利用Simulink中的Simpowersystems对RLC串联电路的充电过程进行仿真,探究电阻、电容、电感这三个因子对RLC串联电路充电过程的影响。     

研究RLC串联电路的时间特性实现对示波器捕获时间校准

当在RLC串联电路中输入正弦交流电时,改变电容大小,测量电容两端电压的变化,用Wolfram Mathematica 10.3进行数值模拟,理论上模拟出电容两端电压随电容变化的曲线。基于理论分析,提出了三点导致实验数据与理论曲线相差较大的假设,验证了三点假设的正确性。在此基础上,通过分析,知道实验数据与理论曲线的交点反映了示波器在该实验条件下、对该数据点的捕获状态,为研究RLC电路的时间特性和校准示波器捕获瞬时电压的能力提供有益的参考。     

RLC串联谐振曲线对称性与品质因数Q的关系

通过将RLC串联谐振电路的谐振曲线方程无量纲化得到一个普适的谐振曲线,并根据它证明了曲线的对称性只取决于品质因数Q的值,而非谐振频率的大小。在实验上用控制变量法也验证了此结论。     

R取值对测量并联谐振频率的影响

采用测量电容两端电压最大值的方法来确定RLC并联谐振的谐振频率。发现在RLC电路中,电阻R值愈小,η（η=f实验/f理论）愈接近于1;并且当电阻取值一定时,电容C取值越小,测量越准确。最后给出了简化电路图,即R=0,此时R′=RL。     

虚拟RLC电参量测试仪

虚拟仪器在测试测量领域、自动控制和工业控制领域有着广泛的应用.为提高本科生普通物理实验训练的起点,北京大学基础物理实验中心将虚拟仪器引入到物理实验教学中.本文以虚拟RLC电参量的测量为例,介绍了虚拟仪器在物理实验中的具体应用.     

示波谐振法测电容的研究

示波谐振法测量电容就是用示波器观察RLC串联电路的谐振现象来确定待测电容的值,是测量电容的一种简便方法.理论和实验研究表明,测量灵敏度对测量结果影响较大,电路中标准电感L和标准电阻R的取值对电路灵敏度有较大影响,而电路灵敏度引入的测量不确定度,对测量结果总不确定度影响较大.当L和R的取值使Q≥3时,电路灵敏度已足够高,一般已满足测量的要求.     

RLC电路谐振过程的矢量分析

相量法是分析正弦交流电路问题的重要方法之一。它的特点是数学模型简单、直观,可操作性强。根据三种RLC电路的幅频特性曲线,画出了相应的谐振过程相量图,有助于学生巩固相量的概念,使学生直观理解各种RLC电路的谐振过程。     

RLC串联谐振实验中电源内阻的影响及实验方法探讨

在RLC串联谐振实验中,信号发生器的内阻会对电源输出电压产生较大影响。如果在实验中测出电源的实际输出电压并应用该电压进行数据计算,也能得到满意的实验结果。     

RLC串联电路暂态过程衰减系数的能损法修正

分析了RLC串联电路欠阻尼振荡衰减系数的实验测量值与理论值存在偏差的原因.以振荡衰减的实验波形为基础,建立响应波形的数学表达式,推导出电路电容和电感上的损耗电阻,对衰减系数的理论值进行修正,可使衰减系数理论修正值与实验测量值基本一致.     

负阻二阶动态电路的实验分析

对R≤0时的RLC串联二阶电路的动态过程进行了理论分析和实验验证,明确了RLC串联电路在负阻状态下电路动态过程的变化规律。