文档介绍：大学物理实验设计性实验
实验报告
实验题目:RLC串联电路谐振特性的研究
一．目的
1．研究LRC串联电路的幅频特性;
2．通过实验认识LRC串联电路的谐振特性.
二．仪器及用具
DH4503RLC电路实验仪电阻箱数字储存示波器导线
R
C
US
L
-1
三．实验原理
-,角频率为ω,各元件的阻抗分别为
则串联电路的总阻抗为
串联电路的电流为
式中电流有效值为
电流与电压间的位相差为
它是频率的函数,-2所示.
w
0
j
w0
(b)
-2
电路中各元件电压有效值分别为
(-5)和(-6),(-7) 式可知,UR,-3所示.
w
wc
w0
wL
0
U
VC
VL
w
w0
U
0
Um
(a)
-3
(-5),(-6)和(-7)式反映元件R、L和C的幅频特性,当
时,j=0,即电流与电压同位相,这种情况称为串联谐振,此时的角频率称为谐振角频率,并以w0表示,则有
--3可见,当发生谐振时,UR和I有极大值,而UL和UC的极大值都不出现在谐振点,它们极大值ULM和UCM对应的角频率分别为
,可得相应的极大值分别为
电流随频率变化的曲线即电流频率响应曲线（-5所示）(-3)式作如下变换
从而得到
0
w
I
Q1
Q2
Q5
Q5
Q2
〈
Q1
〈
w0
（b）
w
w1
w0
w2
0
I
(a)
I0
带宽
此式表明,电流比I/I0由频率比w/,I/I0=1,而在失谐时w/w0≠1, I/I0<-5(b)可见,在L、C一定的情况下,R越小,串联电路的Q值越大,,,阻抗也随之很快增加,因而使电流从谐振时的最大值急剧地下降,所以Q值越高,曲线越尖锐,称电路的选择性越好.
-5
为了定量地衡量电路的选择性,通常取曲线上两半功率点(即在处)间的频率宽度为“通频带宽度”,-5所示,用来表明电路的频率选择性的优劣.
由(-17)式可知,当时,,若令
解(-18)和(-19)式,得
所以带宽