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RLC串联谐振电路的实验报告
(1) 实验目的:
1. 加深对串联谐振电路条件及特性的理解。
2. 掌握谐振频率的测量方法。
3. 测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。
(2) 实验原理:
RLC串联电路如图所示，改变电路参数 L、C或电源频率时，都可能使电路
发生谐振。 该电路的阻抗是电源角频率 3的函数：Z=R+j( 3 L-1/ 3 C)当3 L-1/
3 C=0时，电路中的电流与激励电压同相，电路处于谐振状态。谐振角频率
=1/LC，谐振频率f°=1/2 n LC。谐振频率仅与原件L、C的数值有关，而与电阻R
和激励电源的角频率3无关，当3 < 3 0时，电路呈容性，阻抗角© <0；当3 > 3 0 时，电路呈感性，阻抗角© >0。
1、电路处于谐振状态时的特性。
(1) 、回路阻抗Z)=R,| Z 0|为最小值，整个回路相当于一个纯电阻电路
(2) 、回路电流I。的数值最大，|0=US/R。
(3) 、电阻上的电压UR的数值最大，UR =Us
(4) 、电感上的电压U与电容上的电压UC数值相等，相位相差180°,UL=U=QU。
2、电路的品质因数Q
电路发生谐振时，电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的 品质因数Q,即：
Q=U ( 3 0) / U S= Uc ( 3 0) / U S=3 °L/R=1/R*
(3) 谐振曲线
电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性， 它们随频率变化的曲线称 频率特性曲线，也称谐振曲线。
在US、R、L、C固定的条件下，有
匸Us/
UR=RI=RU/
U=I/ 3 C=U/ 3 C
U = 3 LI= 3 LUS/
改变电源角频率3,可得到响应电压随电源角频率3变化的谐振曲线，回路 电流与电阻电压成正比。从图中可以看到， “的最大值在谐振角频率3 0处，此 时，UL=LC=QU。UC的最大值在3 <3 0处，UL的最大值在3 >3 0处。
图表示经过归一化处理后不同 Q值时的电流频率特性曲线。从图中（QvQvQ） 可以看出：Q值越大，曲线尖锐度越强，其选择性就越好。
只有当Q>1/2时，UC和U曲线才出现最大值，否则UC将单调下降趋于0，UL 将单调上升趋于US。
仿真RLC电路响应的谐振曲线的测量
10mH电感
频率
f/kHz
5
10
11
15
20
电阻
UR/mV
电感
UL/mV
5029
6637
6746
6748
6649
6471
6238
1952
1382
电容