rlc实验报告(含数据)

RLC电路特性的研究【实验目的要求】观察RLC串联电路的幅频特性和相频特性；观察RLC串联电路的的阻尼振荡规律。【实验装置和仪器用具】 FB318型RLC电路实验仪，双踪示波器。【实验原理】 RLC串联电路如图1所示。图1RLC串联电路所加交流电压（有效值）的角频率为。则电路的复阻抗为：Z=R+j(ωL+1/ωC)（1）复阻抗的模:(2)复阻抗的幅角:(3)即该电路电流滞后于总电压的位相差。回路中的电流I（有效值）为：（4）上面三式中Z、、I均为频率(或角频率，)的函数，当电路中其他元件参数取确定值的情况下，它们的特性完全取决于频率。图2（a）、（b）、（c）分别为RLC串联电路的阻抗、相位差、电流随频率的变化曲线。其中，（b）图Φ-f曲线称为相频特性曲线；（c）图I-f曲线称为幅频特性曲线。图2RLC串联电路幅频、相频曲线由曲线图可以看出，存在一个特殊的频率，特点为：（1）当f=f0时，①=0，电路呈电阻性；（2）当f>f0时，①>0，电路呈电感性；（3）当f<f0时，①<0，电路呈电容性。（5）时，，表明电路中电流I和电压同位相，整个电路呈现纯电阻性，这就是串联谐振现象。此时电路总阻抗的模为最小，，电流则达到极大值。易知，只要调节、、中的任意一个量，电路都能达到谐振。令或（6）称为谐振电路的品质因数。值越大，频率选择性越好。【实验内容】按图1连接电路，其中L=20mH，C=2uF，R=100Ω，示波器两端分别测你电压U和电阻电压UR,两通路公共线共通，介入电路中同一点，否则会造成短路。幅频特性保持信号源电压U（取Up-p=5V）不变，选择合适的正弦波频率范围。频率由低到高，当UR最大时的频率即为谐振频率。3.相频特性通过双踪示波器观察U的相位差，UR的相位差与电路中的电流相位相同，观测在不同频率下的相位变化，频率从低到高，记录下某一频率时的相位差值。【实验数据与处理】I-f幅频特性f(kHz)1000130016001900220025002600280031003400370040005000600070008000900010000垂直距离(div)56.47.33.94.14.24.34.24.13.93.87.26.25.54.84.33.93.5档位(V/div)0.50.50.5111111110.50.50.50.50.50.50.5Up-p(V)2.503.203.653.904.104.204.304.204.103.903.803.603.102.752.402.151.951.75U(V)1.251.601.831.952.052.102.152.102.051.951.901.801.551.381.201.080.980.88I(A)0.1250.160.1830.1950.2050.210.2150.210.2050.1950.190.180.1550.1380.120.1080.0980.088Φ-f相频特性f(kHz)100013001600190022002400250026002800310040005000600070008000900010000Ym(div)3.63.23.62.12.22.22.22.22.22.03.63.22.72.42.21.91.7y0(div)3.22.22.90.80.50.20.100.30.41.71.92.01.91.81.61.6Φ62..7343.4