實驗題目：交流電及整流濾波電路
實驗目的：掌握交流電路的基本特性及交流電各引數的測量方法。了解整流濾波電路的基本工作原理。
實驗原理：正弦交流電的表示式如下，其曲線如圖1所示。
1）由此可見，正弦交流電的特性表現在正弦交流電的大小、
變化快慢及初始值方面。而它們分別由幅值（或有效值）、
頻率（或週期）和初相位來確定。
（1） 幅值、頻率值和有效值
1） 幅值
峰值或最大值，記為up或ip，峰點電位之差稱為「峰-峰值」，記為up-p和ip-p。顯然。
2） 平均值
令i(t)、u(t)分別表示時間變化的交流電流和交流電壓，則它們的平均值分別為
2）這裡t是週期，平均值實際上就是交流訊號中直流分量的大小，所以圖6.2.1-1所示的正弦交流電的平均值為0。
3） 有效值
交流電路中的電流或電壓往往是用有效值而不是用幅值來表示。有效值採用如下定義：
3）（2） 週期與頻率
正弦交流電通常用週期（t）或頻率（f）來表示交變的快慢，也常常用角頻率（ω）來表示，
這三者之間的關係是4）
（3） 初相位
交流電t=0時的相位（φ）稱為交流電的初相位。它反映了正弦交流電的初始值。
1． 整流和濾波
整流電路的作用是把交流電轉換成直流電，嚴格地講是單方向大脈動直流電，而濾波電路的作用是把大脈動直流電處理成平滑的脈動小的直流電。
（1） 整流原理
利用二極體的單向導電性可實現整流。
1） 半波整流
若輸入交流電為5）
則經整流後輸出電壓u0(t)為（乙個週期內6）
其相應的平均值（即直流平均值，又稱直流分量）（7）
2） 全波橋式整流
為了提高整流效率，使交流電的正負半周訊號都被利用，
則應採用全波整流。
輸入交流電仍為8）
則經橋式整流後的輸出電壓u0(t)為（乙個週期9）
其相應直流平均值為10）
由此可見，橋式整流後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。
（2） 濾波電路
經過整流後的電壓（電流）仍然是有「脈動」的直流電，為了減少被波動，通常要加濾波器，常用的濾波電路有電容、電感濾波等。
1） 電容濾波電路
電容濾波器是利用電容充電和放電來使脈動的直流電變成平穩的直流電。我們已經知道電容器的充、放電原理。
2） π型rc濾波
實驗步驟：
1． 測量交流電壓（或電流）
選擇訊號發生器（xd-8）的頻率為500hz，測出訊號發生器15v擋從1v~15v的輸出電壓。
（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，畫出波形圖。
2． 整流波形的測量，實驗電路如圖4所示
（1） 用數字多用表測量半波整流和全波整流的輸入電壓ui、輸出電壓u0，計算平均值。
（2） 用示波器觀察半波整流和全波整流的輸入訊號ui和輸出訊號u0，畫出ui、u0的圖形。
（3） 用示波器測量半波整流和全波整流的輸入訊號ui和輸出訊號u0，計算平均值、有效值u0。
3. 濾波電路
（1） 不加濾波電容c（略）
（2） 加濾波電容c，加電容；測量資料。
（3） 用示波器觀察兩個濾波電路的輸入、輸出波形，畫出波形圖。
實驗器材：ca1640-02型函式訊號發生器、ss7806型60m示波器、fluke數字萬用表三種電子儀器和一塊測量用電路板。
實驗桌號：9號
實驗資料與資料處理：
1．測量交流電壓（或電流）
選擇訊號發生器（xd-8）的頻率為500hz，測出訊號發生器15v擋從1v~15v的輸出電壓。
（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，畫出波形圖
表1 用數字多用表測量電壓的有效值
表2 用示波器觀察及測量其電壓峰-峰值
作x-y圖線，x為up-p（示波器），y為u有效萬用表ac檔，y=kx。
斜率的相對誤差=
擬合直線方程為：
斜率的相對誤差
2．整流波形的測量
（1） 用數字萬用表測量半、全波整流的輸入和輸出電壓，對比理論計算值（平均值ū0）
輸入訊號：交流電500hz，up-p=10v
表3 用數字萬用表測量半、全波整流的輸入和輸出電壓
半波整流直流成分
全波整流直流成分注：up 是直接從示波器上讀出的．不是用萬用表換算的！
分別畫整流前、後的輸入、輸出波形同上！
（2） 用示波器測量半、全波整流的輸入和輸出電壓，
對比理論計算的平均值ū0和有效值uo（總）。 輸入訊號：交流電500hz，up-p=10v
表4 用示波器測量半、全波整流的輸入和輸出電壓
對半波整流有效值
半波整流直流成分
對全波整流有效值
全波整流直流成分
3． 濾波電路測量（全波整流條件下） (1) 不加電容（略） (2) 加電容；測量資料如下表：
表5 濾波電路測量，加電容
（3）4．總結：在輸入端正弦交流訊號相同、不變的情況下，從半波整流、到全波整流、再到濾波，電路輸出端的直流、交流成分的變化規律是什麼？
答：直流成分逐漸增大，交流成分逐漸減小。
思考題1． 峰-峰值為1v的正弦波，它的有效值是多少？
答：它的有效值為。
2． 整流、濾波的主要目的是什麼？
答：整流電路的作用是把交流電轉換成直流電，嚴格地講是單方向大脈動直流電，而濾波電路的作用是把大脈動直流電處理成平滑的脈動小的直流電。
3． 要將220v50hz的電網電壓變成脈動較小的6v直流電壓，需要什麼元件？
答：需要二極體、電容、變壓器。
交流電及整流濾波電路
實驗題目 交流電及整流濾波電路 實驗目的 掌握交流電路的基本特性及交流電各引數的測量方法。了解整流濾波電路的基本工作原理。實驗儀器 示波器，萬用表，訊號發生器，電阻，導線，電容，二極體等。實驗原理 跳轉到測量記錄及資料處理 1 交流電路 正弦交流電的表示式如下，其曲線如圖6.2.1 1所示。2由此可...
08交流電及整流濾波電路
實驗報告 交流電及整流濾波電路 張賀 pb07210001 一 實驗題目 交流電及整流濾波電路 二 實驗目的 本實驗的目的是掌握交流電路的基本特性及交流電各引數的測量方法。了解整流濾波電路的基本工作原理。三 實驗儀器 示波器 訊號發生器 數字多用表 電路板 四 實驗原理 1.交流電路 正弦交流電的表...
為什麼交流電整流濾波後電壓會公升高
交流電壓直接作用於負載時，電壓隨時間從零到最大值不斷變化，那麼有效值肯定低於最大值，約為最大值的0.707倍。也就說實測ac220v的電壓其實他的峰值是220 0.707 311v 整流後電壓仍然隨時間從零到最大值不斷變化，但有了濾波電容後，情況就不同了，當電壓瞬時值大於某個值時，電源除了向負載提供...