實驗 .RC與RLC電路 (RC and RLC Circuits)
課程講義 (Lab Handouts) (請同學務必下載)
儀器使用說明書 (Common equipment)(請同學務必下載)
Tek TDS2002 Digital Storage Oscilloscopes User Manual
DG1022 Dual-Channel Arbitrary Waveform Generator User’s Guide
一、目的
本實驗使用一數位示波器觀察及記錄RC電路中電荷鬆弛現象及RCL電路中電荷振盪現象。請攜帶隨身碟(4G以下)或數位相機或具照相功能手機到實驗室。
注意：信號產生器輸出阻抗為50 W，電感(因為是線圈)本身也有電阻，我們使用的10 mH和22 mH電感分別有約30 W和50 W的電阻。
二、實驗步驟
(一)用示波器觀察電容器的充電及放電現象
依實驗講義圖16，R = 10 kW，C = 0.1 mF，同時將信號產生器輸出及電容器兩端電壓送進數位示波器CH1及CH2，利用數位示波器數學 (Math) 運算中相減的功能，同時觀察方波、電容器兩端電壓及電阻器兩端電壓。
(二)用示波器觀察阻尼振盪 (damped oscillation)
依實驗講義。1. 觀察阻尼振盪，測量T1/2及w1，與理論比較。2. 找出臨界阻尼振盪，測量Rc並與理論比較。
(三)以示波器觀察共振現象，並測量線路的諧振頻寬和Q值
依實驗講義圖16，L = 22 mH，C = 0.1 mF，測量兩個不同阻尼(R = 10 W and 100 W)的頻率響應 (振幅及相位 vs. 驅動頻率)。1. 先測量10, 30, 100, 300, 1k, 3k, 10k, 30k, 100k Hz。2. 找出共振頻率，此時振幅最大。3. 共振頻率兩側分別再多測5點。4. 找出振幅降至 的頻率，計算Q值，與理論比較。
請將兩個不同阻尼的振幅及相位頻率響應分別畫在同一張semi-log [半對數]的方格紙上，橫軸為驅動頻率，用log scale。(如講義圖 14，可以直接用電腦繪圖)。
相位決定：
將信號產生器及電容上電壓同時送給示波器CH1及CH2，利用YT mode測出[Tektronics2002C數位示波器可以直接測出]，請留意課本相位差d的符號。