正弦交流电实验报告

正弦交流电实验报告正弦交流电实验报告实验背景交流电在现代电力传输和使用中起着非常重要的作用，而正弦交流电是最为常见的一种交流电。本实验的主要目的就是通过测量正弦交流电的电压和电流值，来研究正弦交流电的相关参数。实验器材1.直流电源；2.整流滤波电路；3.正弦交流电发生器；4.电压表和电流表；5.电阻箱和电容箱；6.示波器；7.万用表；8.实验用导线和插头等。实验原理正弦交流电在一定时间内的电压或电流值按正弦规律变化，其名字因此而来。正弦交流电的特点是：（1）电流和电压的周期相同，并且周期是趋近于无限长；（2）电流和电压的幅值大小相同，但相位角不同。正弦交流电的三个基本参数是：幅度、频率和相位差。—幅度是指电压或电流的最大值。—频率是指电压或电流变化的次数，以赫兹（Hz）为单位表示，1Hz表示1秒内变化一次。—相位差是指不同电压或电流波形的起始点之间的夹角。实验流程本实验采用正弦交流电发生器和整流滤波电路来产生实验所需的电流和电压信号。具体步骤如下：1.搭建实验电路：将正弦交流电发生器接上整流滤波电路，通过电压表和电流表对实验电路中的电压和电流进行测量。2.测量不同电荷下的电压和电流值：在实验电路中加入不同电荷（电阻或电容）进行测量，记录相应的电压和电流值。3.更改正弦交流电的频率：改变正弦交流电的频率，以测量电压与电流的相位角和阻抗。4.实验的注意点：—实验电路的搭建需要小心，要避免虚接、漏接的情况。—使用示波器时，注意调节正确的档位，避免引起电路激烈振荡。—改变电荷或者频率时，应该等待电路稳定后再进行测量。实验数据和参数1.实验电路图：2.幅度、频率和相位差：幅度：本实验中，正弦电压和正弦电流的幅度均为2V。频率：改变频率，记录相应的电压和电流值，如表格1所示。表格1：不同频率下电压和电流的值|频率（Hz）|电压（V）|电流（A）||:-----------:|:--------:|:--------:||50|1.99|0.077||100|1.97|0.158||150|1.94|0.235||200|1.89|0.320|可以看出，随着频率的增加，电流值和电压值都有所增长，并且电压和电流之间的相位差减小。相位差：根据所得电压和电流的数据，绘制电压与电流的相位差图，如图1所示。图1：不同频率下电压与电流的相位差3.阻抗和相位角：阻抗：根据公式Z=U/I计算出阻抗值，如表格2所示。表格2：不同电荷下的阻抗|电荷（Ω）|阻抗（Ω）||:---------:|:---------:||100|24.69||250|23.33||500|22.46||1000|22.25||2000|22.57||5000|25.00|相位角：根据所得电压和电流的数据，绘制电压与电流的相位角图，如图2所示。图2：不同电荷下电压和电流的相位角实验结论通过本实验的研究，我们得出了如下的结论：1.随着频率的增加，电流和电压的幅值也有所增加。2.电压和电流之间的相位差会随着频率的升高而降低。3.随着电荷值的不断变化，阻抗值也有所变化，但总体上没有发现很明显的规律。4.相位角的变化并不随