交流谐振电路-实验报告

1、University of Science and Technology of China 96 Jinzhai Road, Hefei Anhui 230026,The Peoples Republic of China交流谐振电路李方勇 PB05210284 0510 第29组2号（周五下午）2006.11.27实验题目 交流谐振电路实验目的 研究RLC串联电路的交流谐振现象，学习测量谐振曲线的方法，学习并掌握电路品质因素Q的测量方法及其物理意义。实验仪器 电阻箱，电容器，电感，低频信号发生器以及双踪示波器。实验原理11 RLC交流电路由交流电源S，电阻R，电容C和电感L等组成交流电物理量

2、的三角函数表述和复数表述 式中的可以是电动势、电压、电流、阻抗等交流电物理量，为圆频率， 为初始相角。电阻R、电容C和电感串联电路电路中的电流与电阻两端的电压是同相位的，但超前于电容C两端的电压 ，落后于电感两端的电压 。电阻阻抗的复数表达式为 模电容阻抗的复数表达式为 模 电感阻抗的复数表达式为 模 电路总阻抗为三者的矢量和。由图，电容阻抗与电路总阻抗方向相反，如果满足， 则电路总阻抗为R，达到最小值。这时电流最大，形成所谓“电流谐振”。调节交流电源（函数发生器）的频率，用示波器观察电阻上的电压，当它达到最大时的频率即为谐振频率。电路如下图。n  电路参数电动势电压，电流，功率，频

3、率元件参数电阻，电容，电感 实验内容1 观测RLC串联谐振电路的特性（1） 按照上图连接线路，注意保持信号源的电压峰峰值不变，蒋Vi和Vr接入双踪示波器的CH1和CH2（注意共地）（2） 测量If曲线，计算Q值（3） 对测得的实验数据，作如下分析处理：1） 作谐振曲线If，由曲线测出通频带宽2） 由公式计算除fo的理论值，并与测得的值进行比较，求出相对误差。3） 用三种公式计算Q值，并进行比较。（注意RL为电感的固有电阻值）4） 改变R的值的值，重复（2）（3-1,3-2,3-3）实验数据 表71 R400时I(R两端电压最大值)关系3.0003.3063.5543.7423.9450.120

4、.150.190.230.284.1144.2504.3964.5454.6000.340.420.500.680.764.6574.7174.7754.8104.8710.881.001.201.301.484.965.045.095.155.211.51.41.20.950.835.345.495.695.916.150.650.460.400.320.266.396.556.990.220.200.17表72 R600时I关系3.003.303.553.753.950.180.220.280.330.404.114.264.414.544.700.440.600.760.901.254.

5、814.904.965.025.171.51.61.71.61.45.365.515.705.906.140.850.700.560.480.406.406.566.990.330.300.24 数据处理及分析评定实验结果的不确定度 1 R400根据表71，作I曲线，得：图71 I曲线通频带宽： 理论值计算： 相对误差： Q值计算： 比较：电压测量值偏小，所以计算得到Q值相差较大，另外电压用毫伏表测量比较准确。2R400根据表71，作I曲线，得：图71 I曲线通频带宽： 理论值计算： 相对误差： Q值计算： 比较：电压测量值偏小，所以计算得到Q值相差较大，另外电压用毫伏表测量比较准确。课后思考题 1 根据RLC串联电路的谐振特点，在实验中如何判断电路达到了谐振？答：先估计大约值，然后测量在这个附近的值时测量密集一些，找到电压最大值，对应的频率值为谐振频率。2 串联电路谐振时，电容与电感上的瞬时电压的相位关系如何？若将电容和电感两端接到示波器上，将看到什么现象，为什么？答：电路中的电流与电阻两端的电压是同相位的，但超前于电容C两端的电压 ，落后于电感两端的电压所以电容电压落后与电感电压，示