文档介绍：2021年RLC串联谐振电路的实验报告
2021年RLC串联谐振电路的实验报告
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2021年RLC串联谐振电路的实验报告
RLC串联谐振电路试验汇报 （1）试验目:
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(2)试验原理:
RLC串联电路如图所表示, 改变电路参数L、 C或电源频率时, 都可能使电路发生谐振。 该电路阻抗是电源角频率ω函数: Z=R+j(ωL-1/ωC)当ωL-1/ωC=0时, 电路中电流与激励电压同相, 电路处于谐振状态。谐振角频率ω0 =1/LC, 谐振频率f0=1/2πLC。谐振频率仅与原件L、 C数值相关, 而与电阻R和激励电源角频率ω无关, 当ω<ω0时, 电路呈容性, 阻抗角φ<0; 当ω>ω0时, 电路呈感性, 阻抗角φ>0。
1、 电路处于谐振状态时特征。
（1）、 回路阻抗Z0=R,| Z0|为最小值, 整个回路相当于一个纯电阻电路。
（2）、 回路电流I0数值最大, I0=US/R。
（3）、 电阻上电压UR数值最大, UR =US。
（4）、 电感上电压UL与电容上电压UC数值相等, 相位相差180°, UL=UC =QUS。
2、 电路品质因数Q
电路发生谐振时, 电感上电压（或电容上电压）与激励电压之比称为电路品质因数Q, 即:
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Q=UL（ω0）/ US= UC（ω0）/ US=ω0L/R=1/R*
（3）谐振曲线。
电路中电压与电流随频率改变特征称频率特征, 它们随频率改变曲线称频率特征曲线, 也称谐振曲线。
在US、 R、 L、 C固定条件下, 有
I=US/
UR=RI=RUS/
UC=I/ωC=US/ωC
UL=ωLI=ωLUS/
改变电源角频率ω, 可得到响应电压随电源角频率ω改变谐振曲线, 回路电流与电阻电压成正比。从图中能够看到, UR 最大值在谐振角频率ω0处, 此时, UL=UC =QUS。UC最大值在ω<ω0处, UL最大值在ω>ω0处。
图表示经过归一化处理后不一样Q值时电流频率特征曲线。从图中（Q1<Q2<Q3）能够看出: 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 L曲线才出现最大值, 不然UC将单调下降趋于0, UL将单调上升趋于US。
仿真RLC电路响应谐振曲线测量
10mH电感
频率f/kHz
5
10
11
15
20
电阻UR/mV
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电感UL/mV
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