地空學院楊柳春PB05007302實驗6.2.1實驗題目:交流電及整流濾波實驗目的:掌握交流電路的基本特性,及交流電各參數的測量方法,了解整流濾波電路的基本工作原理實驗原理:1.交流電路(尤指正弦交流電):i(t)=Isingt+申)P1u(t)=Usin(?t+p)P21)幅值:峰值或最大值，記為Up或Ip平均值:有效值:平均值:有效值:-1fT ,i= JTi(t)dtT0-1fT ,u=Ju(t)dtT0正弦交流電平均值為0I=[1JTi2(t)dt]2=4p2U=I1JTU2(t)dt]2=HpTo 24)周期頻率:f=4)周期頻率:T①=還=2吋T5)初相位:它反映交流電的初始值2.整流濾波:

整流電路作用:把交流電轉換成大脈動直流電;濾波電路作用:把大脈動直流電處理成平滑的小脈動直流電1） 整流原理:利用二極管的單向導電性①半波整流則經整流后輸出電壓為（一個周期）u0u0(t)= UPsinet0兀<et<2兀其相應的平均值為（即直流平均值,又稱直流分量）沁0.318U沁0.318UPPu= JTu(t)dt= UoToo②全波橋式整流若輸入交流電仍為u(若輸入交流電仍為u(t)=UsinetiP則經橋式整流后的輸出電壓u0（t）為（一個周期）u=Usin?t0<?t<k0Pu=—Usin①t兀<?t<2k0P其相應直流平均值為—12u=JTu（t）dt=U沁0.637U0T00 kP P由此可見,橋式整流后的直流電壓脈動大大減少,平均電壓比半波整流提高了一倍（忽略整流內阻）2）濾波電路;①電容濾波電路②k型RC濾波o全波整流電容濾波電路的輸出濃形価）翹略內陽時的波形（b）o全波整流電容濾波電路的輸出濃形価）翹略內陽時的波形（b）考喘內阻時的波形實驗內容:1．測量交流電壓.選擇信號發(fā)生器的頻率為500Hz。（1）用數字多用表測量電壓的有效值，計算峰-峰值。（2）用示波器觀察及測量其電壓峰-峰值，計算有效值

（1a）U有效值（萬用表v?擋）1.96v2.15v3.45v5.01v6.90v（lb）Up-p（計算值）5.54v6.08v9.76v14.17v19.52v(lb)-(2a)|/(2a)相對誤差0.0110.0190.0240.0120.024（2a）Up-p（示波器）5.6v6.2v10.0v14.0v20.0v（2b）U有效值（計算值）1.98v2.19v3.54v4.95v7.07v(2b)-(1a)|/(la)相對誤差0.0100.0190.0260.0120.0102）觀察示波器顯示的波，畫出波形圖：波形圖見坐標紙上圖形所示；（3）在坐標紙上畫出上面兩組數據曲線（示波器讀數作x軸坐標，數字多用表讀數作y軸坐標），計算相對誤差。Up-p（示波器）和U有效值（萬用表AC擋）擬合直線：LinearRegressionforData1_B:Y=A+B*XParameterValueErrort-ValueProb>|t|A0.020320.090750.223960.83718B0.34710.0073347.33494<0.0001得出擬合直線公式為:Y=0.3471X+0.02032斜率相對誤差為：|0.3471-1/2^2|/（1/2〈2）=1.8%2．整流波形的測量，實驗電路如圖O10kQ0半波和全彼整流電路O10kQ0半波和全彼整流電路10kQ1）用萬用表分別測量半波和全波整流的輸入輸出電壓Ui、Uo'計算平均值u；。

輸入信號輸入信號Uo理論計算值設定：半波整流數字萬用表v?擋1.69vf=500Hz半波整流數字萬用表v-擋1.41v1.59vUp-p=10v全波整流數字萬用表v?擋1.43v全波整流數字萬用表v-擋2.80v3.19v2） 用示波器測量半波全波整流的輸入輸出信號ui和u°,計算平均值叮、有效值U。。輸入信號輸入信號Uo理論計算值設定：f=500HzUp-p=10v示波器測交流成分（電壓幅度）半波整流2.2v1.59v示波器測直流成分（DC/AC）半波整流1.4v示波器測交流成分（電壓幅度）全波整流2.3v3.19V示波器測直流成分（DC/AC）全波整流2.8v3）分別畫出整流前后的輸入輸出波形圖；

/1zw\半彼整流之后的圏象：全波整潦之后的團象3．濾波電路;（1）加濾波電容C,調節(jié)輸出電壓，使Ui=5V,測U°。輸入信號輸入信號Uo（萬用表）輸出信號Uo（示波器）設定：f=500HzUp-p=10v加電容U（v?扌當）=25.0mvU（v-擋）=4.34v1） 示波器看和測交流成分變化最大幅度100mv2） 示波器看和測直流成分（DC/AC）4.4v2）用示波器觀察波形，畫出輸入輸出的波形圖。輸入波烹圉輸入波烹圉思考題:1） 峰峰值為IV的正弦波，它的有效值為多少？答：該正弦波的有效值為1/血o35V2°°2） 整流，濾波的主要目的是什么？答：整流的主要目的是把交流電轉換成單方向大脈動直流電，濾波的主要目的是把大脈動直流電處理成平滑的脈動小的直流電。3） 要將220V,50Hz的電網電壓變成脈動小較小的6V直流電壓，需用什么元件？答：要達到該要求，需要進行整流和濾波的操作，所以需用的元件為：二極管、負載電阻、電容（或電感）、變壓器4） 在