“RLC正弦交流电路参数测量”实验报告

1、“RLC正弦交流电路参数测量”实验报告一、 实验目的1 研究RC、RL、RLC并联电路及对其参数的测量2 熟悉新示波器和函数信号发生器3 学会对测量二、实验仪器1示波器 一台210F的电容 一个41k的电阻 一个5信号发生器 一个6导线 若干7面包板 一个810mH的电感 一个三、实验内容1、在面包板上搭接R、L、C的并联电路 电路参数：R=1K、L=10mH、C=0.1uF，正弦波Vpp=5V、f=1KHz2、将R、L并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。3、将R、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。4、将R、L、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，

2、由相位差分析负载性质。计算功率因素。四、实验原理1. 正弦交流的的三要素2. 电路参数 在正弦交流电路的负载中，可以是一个独立的电阻器、电感器或电容器，也可由它们相互组合（这里仅采用串联组合方式，如右图所示）。 电路里元件的阻抗特性为当采用交流电压表、电流表和有功功率表对电路测量时（简称三表法），可用下列计算公式来表述、相互之间的关系：负载阻抗的模；负载回路的等效电阻；负载回路的等效电抗；功率因数 ；电压与电流的相位差 ； 当0时,电压超前电流；当0时,电压滞后电流。3. 矢量关系 电路中的电压和电流是两个矢量。在直流电路中它们之间的相差只存在两种状态，描述或计算时就采用加上符号（同相为正“+

3、”、反相为“”）的形式。在交流电路中它们之间的相差是处于之间的任一状态，描述或计算时就采用复数（模及相角）的形式。 基尔霍夫定律不仅在直流电路里成立（），在交流电路里也成立在交流电路里有。对于右图可列出回路方程 ：；对于图4.1-3可列出节点方程： 。五、实验步骤和实验数据1、将R、L并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。（1）电路图：（2）根据电路图在面包板上组搭建响应电路，选择电路参数为R1=1K，R2=47，L = 10mH 及f=1kHz,Vpp = 5 v 的方波（电路图的参数为在实验室中实际测得的值）（3）用示波器观察波形（由于实验时图形保存的问题，所以只能仿真）

4、（4）李萨如图形：（5）数据测量表： 电阻与电感并联测量值Vmax(mV)Vmin(mV)V（V）Y1950-9501.90Y2650-6501.302、将R、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。（1）电路图：（2）根据电路图在面包板上组搭建响应电路，选择电路参数为R1=1K，R2=47，L = 10mH 及f=1kHz,Vpp = 5 v 的方波（电路图的参数为在实验室中实际测得的值）（3）用示波器观察波形（4）李萨如图形：（5）数据测量表： 电阻与电容并联测量值Vmax(mV)Vmin(mV)V（V）Y11190-11902.38Y2430-4300.863、将R、L

5、、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，由相位差分析负载性质。计算功率因素。（1）电路图：（2）根据电路图在面包板上组搭建响应电路，选择电路参数为R1=1K，R2=47，L = 10mH 及f=1kHz,Vpp = 5 v 的方波（电路图的参数为在实验室中实际测得的值）（3）用示波器观察波形（4）李萨如图形：（5）数据测量表：电阻、电容和电感并联（垂直方向）测量值Vmax(mV)Vmin(mV)V（V）Y11130-11102.26Y2390-4500.83电阻、电容和电感并联（水平方向）测量值Vmax(mV)Vmin(mV)V（V）X11390-14202.81X2477-5731.054.数据分析： 由公式=arc sin（Y2/Y1）可以计算得到功率因素角，也就可以得到功率因素cos 则当： （1）电阻与电感并联时，功率因素角= arc sin（1.30/1.90）=43.17 功率因素cos=cos43.17 = 0.729 （2电阻与电容并联时，功率因素角= arc sin（-0.76/-2.36）=18.79 功率因素cos=cos18.79 = 0.947 （3电阻与电感、电容并联时，在垂直方向分析：功率因素角1= arc sin（0.86/2.38）= 21.18 功率因素cos1=cos21.18= 0.93在水平