《RLC电路谐振》ppt课件

1、大学物理实验RLC谐振串联实验 深圳大学物理实验中心深圳大学物理实验中心实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求一、实验目的一、实验目的研讨交流电路的谐振景象，认识研讨交流电路的谐振景象，认识RLCRLC电路的谐振特性；电路的谐振特性；学习测绘学习测绘RLCRLC电路串联谐振曲线的方法电路串联谐振曲线的方法. . 力学实验中，有简谐振动，同样，在电学实验中，由正力学实验中，有简谐振动，同样，在电学实验中，由正弦波电源与电感、电容和电阻组成的串联电路，也会产生弦波电源与电感、电容和电阻组成的串联电路，也会产生类似景象。当正弦波电源输出频

2、率到达某一频率时，电路类似景象。当正弦波电源输出频率到达某一频率时，电路的电流到达最大值，即产生谐振景象。的电流到达最大值，即产生谐振景象。实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求一串联谐振一串联谐振 RLC RLC串联电路如图一所示，设信号源输出电压的频串联电路如图一所示，设信号源输出电压的频率为率为 ，那么回路中的电流有效值，那么回路中的电流有效值I I和信号源的电压和信号源的电压有效值之间的关系为：有效值之间的关系为： 式中式中Z Z为总阻抗，为总阻抗， 为电感上直流电阻。电压与为电感上直流电阻。电压与电流的位相差为：电流的位相

3、差为： 221()()LUUIZRrLC11()LLCtgRr1 12 2Lr二、实验原理二、实验原理坚持电压坚持电压U U恒定，改动其频率恒定，改动其频率 时，电路中电流时，电路中电流I I会会随频率发生变化，当位相差随频率发生变化，当位相差 =0 =0时，电流出现最大时，电流出现最大值值, ,阻抗阻抗Z Z值最小，称电路对信号源发生了串联谐振值最小，称电路对信号源发生了串联谐振. .实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求一串联谐振的条件一串联谐振的条件当回路中的电流与信号源电压的相位一样时，有当回路中的电流与信号源电压的相位一样

4、时，有 =0 =0，即即: :二、实验原理二、实验原理10LC01LC012LCf( (或或 ) )其谐振频率为：其谐振频率为： f0称为称为RLC电路的固有谐振频率，它只与电路的参数有电路的固有谐振频率，它只与电路的参数有关，与信号源无关。由此得到使电路发生谐振的方法有关，与信号源无关。由此得到使电路发生谐振的方法有:调整信号源的频率，使之等于电路的固有频率；调整信号源的频率，使之等于电路的固有频率；信号源的频率不变时，可以改动电路中信号源的频率不变时，可以改动电路中L或或C的大小，的大小，使电路的固有频率等于信号源的频率。使电路的固有频率等于信号源的频率。实验目的实验目的 实验原理实验原理

5、 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求RLCRLC串联谐振有如下特征串联谐振有如下特征: : 谐振时谐振时, ,回路总阻抗为一纯电阻回路总阻抗为一纯电阻, ,且取极小值且取极小值; ; 在坚持信号源输出电压恒定的条件下在坚持信号源输出电压恒定的条件下, ,谐振时谐振时, ,电流有极大值电流有极大值. . 谐振时谐振时, ,回路电感和电容上的电压相等回路电感和电容上的电压相等, ,位相位相相反相反, ,且为电源电压的且为电源电压的Q Q倍倍. .LCUUCLUUQUU二、实验原理二、实验原理01LLLLQrRrRC式中式中 称为谐振回路的质量因数称为谐振回路的质量因数

6、实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求二、实验原理二、实验原理 定义当电路的电流为谐振电流的定义当电路的电流为谐振电流的1/ 1/ 时，在谐振曲线上对应的两个频率时，在谐振曲线上对应的两个频率f1f1和和f2f2之间的范围之间的范围, ,称为电路的通频带宽度。称为电路的通频带宽度。 ImaxImax2I通频带宽度通频带宽度ff1 f0 f2021ffffQma x2IQ:Q:电路的质量因数电路的质量因数, Q, Q越大，带宽越小，谐振曲线越锋利。越大，带宽越小，谐振曲线越锋利。0011LLULQUCRRR CCLUUQUU谐振时，电

7、感和电容两端电压大小相等谐振时，电感和电容两端电压大小相等( (但相位相反但相位相反) )通常通常Q1Q1，Uc Uc 、UL UL 比比U U大得多，故串连谐振也叫电压谐振大得多，故串连谐振也叫电压谐振Q大大Q小小电源电压电源电压实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求三、实验仪器三、实验仪器 DH4503DH4503型型RLCRLC电路实验仪电路实验仪频率调理幅度调理电容元件电感元件电阻元件实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求三、实验仪器三、实验仪器 MVT-172D DUAL INPUT DIGITAL AC MILLVOLT METERMPOWEROFFONOVERAUTOMANMVVdBdBmCH2CH1450Vrms MAX1MN1 时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，