大学物理实验报告系列之RLC电路的谐振

1、大学物理实验报告系列之RLC电路的谐振Company Document number ： WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GTz UU1 - = -.Z .(R + R)2+(L3-J(32-4)当y_J_ = O时，=0,电流/最大。 C3令/与/o分别表示=0的角频率与频率,并称为谐振角频率与谢辰方实验名称 RLC电路的谐振【实验目的】1、研究和测量RLC串、并联电路的 幅频特性；2、掌握幅频特性的测量方法；3、进一步理解回路。值的物理意 义。【实验仪器】音频信号发生器、交流毫伏表、标准电阻 箱、标准电感、标准电容箱。【实验原理】一、KLC串联电路1 .回路中的电流与频

2、率的关系(幅 频特性)RLC交流回路中阻抗Z的大小为：(32-1)Leo -1* 衣 /o-Mlc(32-5)如果取横坐标为与纵坐标为，可得图 32-2所示电流频率特性曲线。2 -串联谐振电路的品质因数。Q= I L(3Y(R+R')c2-7)Ul=Uc=QU(32-8)。称为串联谐振电路的品质因数。当。>>1时，出和Ue都远大于信号源输 出电压，这种现象称为LRC串联电路的 电压谐振。(32-3)回路中电流/为：。的第一个意义是：电压谐振时， 纯电感和理想电容器两端电压均为信号源 电压的。倍。Q = - = -L-(3一吗 fi-fi2-12)显然仍力)越小，曲线就越尖锐

3、。的第二个意义是：它标志曲线尖 锐程度，即电路对频率的选择性，称/仁 fol 8为通频带宽度。3 .。值的测量法(1)(电压)谐振法(2)频带宽度法二、LKC串并混联电路LR和C 并联电路图32-3 LRC串并混联电路当交流电的角频率满足关系式：0n一夕时，信号源的输出电压也与输出电流相同。同样，令3。)。与户分 别表示=0的角频率与频率，或者称为谐 振角频率和谐振频率，”，入两点的阻抗为(*令2VL-14)一, = "信一令(32-15)当白 >>(今时，区和C并联电路的谐振 频率与LRC串联电路的谐振频率近似相 等。式(32-14)可改写成为：)0 = % ,1 谖(

4、32-16)【实验内容】1、测量RLC串联电路的谐振特性2.用电压谐振法确定。值。【数据表格与数据记录】1234一 367891011Ur-/变化曲线图：由图示可知，电压为的频率为力=4.791 % f2 =5.272 Hz【小结与讨论】IZpI,则：1.在RLC电路谐振特性的研究实验中1. 为什么串联谐振称为电压谐振为什么并联 谐振称为电流谐振2.串联谐振时电容上的 电压大于电源电压Q倍，是否可以把它当 作升压变压器来使用呢为什么解答：串联时，电流只有一个回路，电流 大小等于回路电压除以阻抗。电流不可能 大于电源输出电流（等于该电流）。而电 容和电感上的电压互为相反，回路电压等 于这两个电压差值加上电阻压降。因此串 联谐振是电压谐振而不是电流谐振。并联时，负载电压只有一个，电流回路有 两个，电压与电源相同，电容电流与电感 电流的差值等于电源电流。因此这是电流 谐振。串联谐振电路当然可以做升压变压器：当 电容与电感的阻抗值接近时这两个阻抗压 降可达到非常高的数值。电气试验中大型 变压器交流试验就有利用此原理提高被试 变压器的试验电压的（变压器对地相当于 200-380伏时就可得到数千到一万伏电