实验报告-L、C元件上电流、电压的相位关系

四川大学电气信息学院电气工程及其自动化网络专升本实验报告实验课程：电工电子综合实践实验名称：l、C元件上电流、电压的相位关系班级：05秋电气工程及其自动化姓名：学号：VH1052U2003日期：2007-9-4一、实验目的：1、进一步了解在正弦电压激励下，L、C元件上电流、电压的大小和相位关系，了解电路参数和频率对它们的影响。2、学习用示波器测量电流、电压相位差的方法。3、学习用数字相位计进行相位测量。二、实验内容1、用示波器分析电感L上电流、电压的数量关系。、L=2mHR=10Qf=10KHzUspp=1.5V(理论计算：XL=125.6Q,Z=126Q,IRpp=0.0119A,URpp=0.119V,ULpp=1.495V,阻抗角=85.45。)

测出电感上电流与电压的波形如下图:(1)实测：f=10KHz,Usp-=1.5V时，测得：URp_p=0.13V,IRp_p=0.013A,ULp_p=1.5V,电感L上电流、电压的数量关系：ULp_p=ILp_p*Xl=0.013*2*3.14*10*1000*2*0.001=1.632V其中：Xl=2*3.14*10*1000*2*0.001=125Q画出电感上电流与电压的相位关系：电惑上电流、电压的相位关,系f=10KHz,Uspp=3V(理论计算：XL=125.6Q,Z=126Q,IRp_p=0.0238AURp_p=0.238V,ULp-p=2.99V，阻抗角=85.45。)实测：实测：f=10KHz,Usp-p=3V,URp_p=0.24V,IRp_p=0.024A,ULp_p=1.5V,电感L上电流、电压的数量关系：ILp-p=Irp_p=Urp_p/R=(0.24/10)=24mAULp_p=ILp_p*XL=0.024*2*3.14*10*1000*2*0.001=3.0144VXl=2*3.14*10*1000*2*0.001=125.6Qf=20KHz,Usp-p=3V(理论计算：Xl=251.2Q,Z=251.4Q,IRp_p=0.0119AURp_p=0.119V,ULp-p=2.99V,阻抗角=87.7。)实测：IRp-p=0.012A,URp-p=0.12V,Ulp-p=3.0V分析电感L上电流、电压的数量关系：ILp-p=Irp-p=Urp-p/R=(0.12/10)=12mAULp_p=ILp_p*XL=0.012*2*3.14*20*1000*2*0.001=3.014VXL=2*3.14*20*1000*2*0.001=251.2Q电感上的电压比电流超前：◎二(12.5/50)*360=90。信号频率对电感上电流、电压的影响：当信号频率提高时，感抗增大，电压增大，电流下降。2、用示波器的波形测量法和李沙育图形法测量f=10KHz,Usp-p=3V时，UL与IL间的相位关系。

(1)电感上电流与电压的波形:电感上的电压比电流超前:。二(12.5/50)*360=900(2)李沙育图形法:。二arcsin(2Y/2B)=arcsin(2.4/2.4)=900相位计测得：。=89.95°

3、用示波器分析电容C上电流、电压的数量关系(1)f=10Khz,Usp-p=1.5VXSClCl0::o.wVIABIRI1n[g(理论计算:Xc=159Q,Z=159.3Q,IRp-p=9.4mA,Ucp-p=1.49V)实测：URp-p=93.5mV,Ucp-p=1.45VIc分析电容上电流与电压的数量关系：o.wVIIRP-P=ICP-p=URP-p/R=(93.5/10)=9.35mAUCP-P=ICp-P*XC=159*9.4=1.5Vuuc(2)使f=10KHz,Usp-p=3V,测得：URp-p=187.5mV,UCP-P=3.1V分析电容上电流与电压的数量关系：Irp-p=Icp-p=Urp-p/R=(187.5/10)=18.75mAUCP-P=Icp-p*Xc=159*18.75=2.98V4、用李沙育图形和波形法测Uc和lc之间的相位关系。uc电容上电流比电压超前：。二(25/100)*360=90。—趾二3Q』口’2丫二3.0'。二arcsin(2Y/2B)=arcsin(3.0/3.0)=90。相位计测得：。=89.87°

5、将测量数据列入表1-1中L=1.8Usp-pUrp-p’RP-Poaob2B2Y波形法0广fm10KHz1.5V0.13V0.013AXXxXXX3V0.24V0.024Axxxxxx仁20KHz3V0.12V0.012Axxxxxx波形法3V0.24V0.024A12.550xx90o89.95(李沙育法3VXXXX2.42.490o89.950(二0.，仁10KHzuF1.5V93.5mV9.35mAxxXXXX3V187.5mV18.75mAxxxxxx仁20KHz3V0.375V37.5mAxxxxxx波形法3V187.5mV18.75mA25100xx90o89.870李沙育法3V187.5mV18.75mAXX3.03.090o89.870三、实验分析和体会：1、用实验数据说明L、C上电流、电压的数值关系。分析：通过实验数据的分析，可以得出：电感上的电压与电流之间的关系符合Ul=Il*Xl(Xl=2nfL)电容上的电压与电流之间的关系符合Uc=Ic*Xc(Xc=1/(2nfC))2、结论。通过电感、电阻的串联试验，可得出电感上电压比电流超前9