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文档简介

1、谐振频率测量【实验目的】1. 通过实验进一步了解串联谐振与并联谐振发生的条件及其特征。2. 观察谐振电路中电压，电流随频率变化的现象并测定谐振曲线。3. 了解谐振现象在生活和工业中的应用。【实验仪器】1. 函数信号发生器；2. 示波器；3. RLC串联谐振电路板；4. 导线若干。【实验原理】由电感和电容元件串联组成的二端口网络见图1所L电感箱Xi R !tII电容箱 土 C示。记二端网络中的电感为 L,电阻为R,电容为C,输入 电压为U，电阻两端的电压为 UR,电感两端的电压为 Ul,电容两端的电压 Uc。则该网络的等效阻抗为1Z =R j( L - = )(1)C图1 R、L、C串联电路它是

2、电源频率的函数。要使该网络发生谐振时，其端口 电压与电流同相位，即coL-1/oC=0,从而得到谐振角频率为° =1/JLC，相应的谐振频率为 fo =1/(2兀JLC)，见图2所示。 1电路偕振时的感抗仍0 L或容抗 为特性阻抗P,特性阻抗P与电阻R的比值为品质因数 Q,即''°CPU保持稳Q =一当电路谐振时阻抗最小，如果端口电压定，那么电路中的电流将达到最大值，R,电感电压与电容电压数值IMAX =Z=U，仅与电阻的阻值有关，与电感和电容的值无关相等相位相反，电阻电压等于总电压。电感或电容电压是输入电压的Q倍，即Ul =Uc =QU =QUr (2)在

3、一般情况下，RLC串联电路中的电流是电源频率的函数，即1()=uZ(j二)u.R2 ( L 1/ C)2U /RT q2( , / 0 - 0 /)2I01 q2( / '0 - .0 / )2(3)太原科技大学图3连接图图4 RLC谐振电路板【实验步骤】1. 按照图3所示，连接好电路。连接信号发生器的 A通道，红色连接在RLC谐振电路 板的正极“VCC ”，黑色在RLC谐振电路板的负极 （“GND”），RLC谐振电路板如图4所示。2. 示波器的地端连接在 RLC谐振电路板的负极（“GND”），信号端连接在电阻的另一 端。3. 以中心频率为中心，左右各记录 5各以上的点。4. 按图3接好电路，保持信号发生器输出电压为一适当数值（为1伏）改变电源频率，测量不同频率时的 Ur。注意：为了取点合理，可先将频率由低到高初测一次，注意找出谐振频率f0（即与电阻的电压最大值相应的频率）。离谐振点较外，所取频率间隔可较稀，而在谐振点会近，频率 间隔宜较密。【报告要求】1 .根据实验结果绘出串联谐振曲Ur （f）。2. 根

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