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rlc 串联电路实验报告
篇一:RLC串联谐振电路。实验报告
二、RLC串联谐振电路目的及要求:(1)设计电路(包 括参数的选择)
(2) 不断改变函数信号发生器的频率真 软件对RLC串联谐振电路进行分析,设计出了准确的电路模 型,也仿真出了正确的结果。并且得到了 RLC串联谐振电路 有几个主要特征:
谐振时,电路为阻性,阻抗最小,电流最大。可在电路 中串入一电流表,在改变电路参数的同时观察电流的读数, 并记录,测试电路发生谐振时电流是否为最大。一个正弦稳 态电路,当其两端的电压和通过的电流同相位,则称为电路 发生谐振,此时的电路称为谐振电路。实现谐振的基本方法 是:
角频率?0 (或频率f0)不变,调节电感L值和电容C值 电感L不变,调节角频率?0 (或频率值和电感L值;
谐振时,电源电压与电流同相。这可以通过示波器观察 电源电压和电阻负载两端电压的波形中否一样的相而得到。
f
)值和电容C值电容C不变,调节角频率?0 (或频率
f0)
篇二:RLC串联谐振电路电路的研究
实验六RLC串联谐振电路电路的研究
一、实验目的
(1) 学习测定 RLC 串联电路谐振曲线的方法,加深对
串联谐振电路特性的理解。
(2)学习对谐振频率、通频带和品质因数的测试方法。
二、实验原理
(1) RLC串联电路(图4-7-1)的阻抗是电源角频率s 的函数,即
显然,谐振频率仅与元件L、C的数值有关,而与电 阻R和激励电源的角频率s无关。
当3 30时,电路呈感性,阻抗角© (2)电路处于
谐振状态时的特性
图 4-7-2 图 4-7-3
由于回路总电抗X0二so-1/soC=0,因此,回路阻 抗|Z0|为最小值,整个回路相当于
一个纯电阻电路,激励电源的电压与回路的响应电流同 相位。
由于感抗soL容抗1/soC相等,所以电感上的电 压UL '与电容上的电压UC '数值
相等,相位相差180。电感上的电压(或电容 上的电压) 与激励电压之比称为品
质因数Q,即:
L和C为定值的条件下,Q值仅仅决定于回路电阻R 的大小。
在激励电压(有效值)不变的情况下,回路中的电流 I二US/R为最大值。
(3)串联谐振电路的频率特性
回路的响应电流与激励电源的角频率的关系称为电 流的幅频特性(表明其关系的图形
为串联谐振曲线),表达式为:
当电路的L和C保持不变时,改变R的大小,可以得出 不同Q值时电流的幅频特性
曲线(如图4-7-2)。显然,Q值越高,曲线越尖锐。
为了反映一般情况,通常研究电流比I/IO与角频率比 … O之间的函数关系,即所谓通用幅频特性。其表达式为:
这里,IO为谐振时的回路响应电流。
图4-7-3画出了不同Q值下的通用幅频特性曲线,显 然,Q值越高,在一定的频率
偏移下,电流比下降得越厉害。
幅频特性曲线可以由计算得出,或用实验方法测定。
为了衡量谐振电路对不同频率的选择能力,定义通用 幅频特性中幅值下降至峰值的
0. 707倍时的频率范围(图4-7-3 )
为相对通频带(以B表示),即B=s2/sO-sl/sO 显然,Q值越高,相对通频带越窄,电路的选择性越好。
激励电压和回路响应电流的相角差©与激励源角频 率3
的关系称为相频特性,它可由
公式:
计算得出或由实验测定。相角©和3 /3O的关系称为 通用相频特性,如图4-7-4所示。
谐振电路的幅频特性和相频特性是衡量电路特性的重 要标志。
串联谐振电路中,电感电压
显然,UL与UC都是激励3源角频率3的函数,UL(3) 和UC(3)曲线如图4-7-5所示。当Q>,UC和UL 才能出现峰值,并且UC的峰值出现在3 = 3C3 O处。Q值越 高,出现峰值处离3 0越近。
图 4-7-4 图 4-7-5
三、实验设备
示波器1台
信号发生器1台
晶体管毫伏表1只
电感线圈1个
电容箱1只
电阻箱1只
四、 实验内容
1、 测量RLC串联电路响应电流的幅频特性曲线的UL (s)
、UC(s )曲线
实验电路如图4-7-6所示。确定元件R、L、C的数值 之后,保持正弦信号发生器输出电压Us (有效值)不变, 测量不同频率时的UR、UL和UC。
为了取点合理,可先将频率由低到高初测一次,注意找 出谐振频率f0以及出现UC最大值时的频率fC和出现UL最 大值时的fL。然后,根据曲线形状选取频率,进行正式测量。 记录表格自拟。
2、 保持Us和L、C数值不变,改变电阻R的数值(即 改变回路Q值),重复上述实验。
3、 测量RLC串联电路的相频特性曲线。保持Us不变, 用示波器测量不同频率时Us与