文档介绍:实验八 R、L、C串联电路的谐振实验
一、实验目的
1、研究交流串联电路发生谐振现象的条件。
2、研究交流串联电路发生谐振时电路的特征。
3、研究串联电路参数对谐振特性的影响。
二、实验原理
1、RLC串联电压谐振
在具有电阻、电感和
LUL
U
C
-
-
UC+
如左图所示,本次实验选用交流电压源(Sources元器件库中的ACvoltagesource),所有的测量仪器也需换成交流测量模式。基于R、L、C串联电路谐振的性质,可在实验电路中直接串联1个电流表,在R、L、C元器件上各并联1个电压表,合理改变电源的频率,可以找
到这样一个频率值,可使得电流表的读数最大, R
图8-5R、L、C串联谐振电路示意图
上电压表的读数与电源电压值相等, L、C上电压表读数相等,即:
I=I
0
=U/R
U=U
U
=U
C
()
R
L
则这个频率值即是该电路的谐振频率。
实验步骤如下:
(1)
打开EWB软件,选中主菜单Circuit/SchematicOptions/Grid
选项中的Showgrid,使得绘
图区域中出现均匀的网格线,并将绘图尺寸调节到最佳。
(2)
在Sources元器件库中调出1个Ground(接地点)和1个ACvoltagesource(交流电压
源)器件,从
Basic元器件库中调出
1个Resistor(电阻)、1个Inductor(电感)和1个
Capacitor(电容)器件,最后从
Indicators元器件库中调出
1个Ammeter(电流表)、3
个Voltmeter(电压表)器件,按下图
8-6所示排列好。
(3)
将各元器件的标号、参数值亦改变成与下图
8-6所示一致。
图8-6 R、L、C串联谐振实验电路图
(4)将所有的元器件通过连线连接起来。 注意:电压源、电流表、电压表的正负极性 。
检查电路有无错误。
对该绘图文件进行保存,注意文件的扩展名(.ewb)要保留。
按下EWB界面右上方按纽“1”对该保存过的绘图文件进行仿真。
按下EWB界面右上方按纽“0”停止仿真,读取各电压表、电流表的读数,看是否符合
()式中的三个公式。若符合,将此时电源的频率、各测量读数填入表 8-1的相应表格
中;若不符合,调整电源频率值,重复步骤( 7)、(8),直至测量读数符合()式为止,
此时的电源频率值即谐振频率。
在(8)中找到的谐振频率上下各选择两个频率值,测量这四种情况下个电压表和电流表的读数并记录到表8-1中。
表8-1 电阻取620Ω时串联谐振测量表
频率
测量内容
频率f(KHZ)
电阻电压 UR(V)
电感电压 UL(V)
电容电压 UC(V)
电流I(mA)
谐振频率 f0及谐振频率 f0上下频率
0
(10)改变电阻的阻值由原来的 620Ω为Ω,重复步骤( 3)——(9),记录数据到表 8-2。
实验完成后,将保存好的绘图文件另存到教师指定