RLC串联电路的谐振特性.docx

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
班级：
姓名：学号:
指导教师：
凯里学院物理与电子工程学院
2013年4月
一．目的
1．研究LRC串联电路的幅频特性;
2
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
班级：
姓名：学号:
指导教师：
凯里学院物理与电子工程学院
2013年4月
一．目的
1．研究LRC串联电路的幅频特性;
2．．仪器及用具音频信号发生器、交流毫伏表、电阻箱、电容箱、．实验原理
-,角频率为e,各元件的阻抗分别为
Z=R
R
则串联电路的总阻抗为
Z=j®L
L
1
CjwC
-1
串联电路的电流为
Z=R+j(®L—
(—1)
U
ZR+j(wL-1
-=Iej申
®C)
(—2)
式中电流有效值为
(—3)
I—U国：1
R2+(wL—)2
wC
电流与电压间的位相差为
1
wL—
(—4)
p—arctanwC
R
它是频率的函数,-2所示.
-2
R
电路中各元件电压有效值分别为
U—RI—
R
1
.R2+(wL—)2
IwC
(—5)
—wLI—
wL
丄I—wC
U
1
■R2+(wL—)2
IwC
1
U
1
wC■R2+(wL—)2
wC
(—6)
(—7)
(-5)和(-6),(-7)式可知,UR,-3所示.
(a)
-3
(-5),(-6)和(-7)式反映元件R、L和C的幅频特性，当
1
二
®C
(-8)
时,申=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®0表示,则有
(-9)
W=
04lc
--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RLC
出现在谐振点，它们极大值ulm和ucm对应的角频率分别为
1
10
2Q2
\2LC-R2C2—
J-
(-10)
LC2L
1-2Q2咒
(-11)
式中Q为谐振回路的品质因数•如果满足Q>,可得相应的极大值分别为
U
LM
U
CM
2Q2U
'4Q2-1
QU
QL
(-13)
(-14)
：1-
4Q2
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
1(e)二
|1
R2+(eL—)2
eC
IeeLe
R2+(0—0—)2
:eeeC
00
3
|33
R2+P2(——^)2
I33
10
U
33
R1+Q