rlc并联谐振电路实验报告
rlc并联谐振电路实验报告
一、实验目的
二、实验原理
三、实验器材和仪器
四、实验步骤
五、实验结果分析
六、实验结论
一、实验目的
本次实验旨在掌握并理解RLC并联谐振电路的基本原理及其特性，通
过对电路参数的调整和观察，加深对谐振电路的认识和理解。
二、实验原理
1. RLC并联谐振电路的基本原理
RLC并联谐振电路由一个电感L、一个电容C和一个固定阻值R组成。当该电路被接到交流源上时，如果交流源频率等于该电路的共振频率，则该电路会出现共振现象。此时，整个电路中流动的电流将达到最大值，并且在L和C之间形成一个高阻抗区域。
2. 共振频率计算公式
RLC并联谐振电路的共振频率f0可以通过以下公式进行计算：
f0 = 1 / (2π√LC)
3. 实验器材和仪器
本次实验所需器材和仪器如下：
- RLC并联谐振电路板
- 信号发生器
- 示波器
- 万用表
四、实验步骤
1. 连接电路
将RLC并联谐振电路板、信号发生器和示波器进行连接。具体连接方式如下：
- 将信号发生器的正极接到电路板上的“+”端口，负极接到“-”端口。
- 将示波器的探头分别接到电路板上的“Vout”和“GND”端口。
2. 测量电路参数
使用万用表测量电路板上的电感L、电容C和阻值R，并记录下来。
3. 调节信号发生器频率
将信号发生器输出频率调整为从几百Hz开始逐渐增加，直到观察到示波器上出现共振现象为止。记录下此时的频率f0。
4. 观察示波器曲线
观察示波器上的曲线，包括幅度和相位。通过调整信号发生器频率，观察曲线幅度和相位随着频率变化而变化的情况。
5. 改变电路参数
改变电路板上的L、C或R值，再次进行步骤3和4，并记录下观察结果。
五、实验结果分析
在本次实验中，我们成功地制作了一个RLC并联谐振电路，并通过实验观察到了电路的共振现象。通过调整信号发生器频率，我们成功地找到了该电路的共振频率f0，并观察到了示波器上的曲线幅度和相位随着频率变化而变化的情况。
在改变电路参数后，我们发现电路的共振频率和曲线幅度、相位等特性会发生变化。这说明在实际应用中，通过调整电路参数可以实现对谐振电路特性的控制和调节。
六、实验结论
通过本次实验，我们深入地理解了RLC并联谐振电路的基本原理及其特性，并通过实验观察和数据分析加深了对谐振电路的认识和理解。同时，我们也掌握了制作和调节RLC并联谐振电路的方法和技巧，为今后更深入地学习和应用相关知识打下了基础。
rlc并联谐振电路实验报告
rlc并联谐振电路实验报告 一、实验目的 二、实验原理 三、实验器材和仪器 四、实验步骤 五、实验结果分析 六、实验结论 一、实验目的 本次实验旨在掌握并理解RLC并联谐振电路的基本原理及其特性，通 过对电路参数的调整和观察，加深对谐振电路的认识和理解。 二、实验原理 1. RLC并联谐振电路的基本原理 RLC并联谐振电路由一个电感L、一个电容C和一个固定阻值R组成。当该电路被接到交流源上时，如果交流源频率等于该电路的共振频率，则该电路会出现共振现象。此时，整个电路中流动的电流将达到最大值，并且在L和C之间形成一个高阻抗区域。
2. 共振频率计算公式 RLC并联谐振电路的共振频率f0可以通过以下公式进行计算： f0 = 1 / (2π√LC) 3. 实验器材和仪器 本次实验所需器材和仪器如下： - RLC并联谐振电路板 - 信号发生器 - 示波器 - 万用表 四、实验步骤 1. 连接电路 将RLC并联谐振电路板、信号发生器和示波器进行连接。具体连接方式如下：
- 将信号发生器的正极接到电路板上的“+”端口，负极接到“-”端口。 - 将示波器的探头分别接到电路板上的“Vout”和“GND”端口。 2. 测量电路参数 使用万用表测量电路板上的电感L、电容C和阻值R，并记录下来。 3. 调节信号发生器频率 将信号发生器输出频率调整为从几百Hz开始逐渐增加，直到观察到示波器上出现共振现象为止。记录下此时的频率f0。 4. 观察示波器曲线 观察示波器上的曲线，包括幅度和相位。通过调整信号发生器频率，观察曲线幅度和相位随着频率变化而变化的情况。 5. 改变电路参数 改变电路板上的L、C或R值，再次进行步骤3和4，并记录下观察结果。
rlc并联谐振电路
rlc并联谐振电路 rlc并联谐振电路是一种重要的电路结构，它由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三个元件组成，并且这三个元件是并联连接的。在这篇文章中，我们将详细介绍rlc并联谐振电路的基本原理、特性以及应用。 我们来了解一下rlc并联谐振电路的基本原理。在电路中，电感元件会产生感抗，电容元件会产生容抗，而电阻元件会产生电阻。当这三个元件并联连接时，它们共同决定了电路的特性。 当电路中加入交流电源时，rlc并联谐振电路的电阻、电感和电容将产生对电流的不同阻碍。当频率为特定值时，电路的阻抗将达到最小值，这就是谐振频率。在谐振频率下，电路中的电感和电容元件将形成一个共振回路，电流将达到最大值。 接下来，我们来讨论一下rlc并联谐振电路的特性。首先是谐振频率。谐振频率可以通过以下公式计算得出： f = 1 / (2π√(LC)) 其中，f为谐振频率，L为电感的值，C为电容的值，π为圆周率。 其次是谐振的带宽。带宽是指在谐振频率附近，电路的阻抗仍然很小的一段频率范围。带宽可以通过以下公式计算得出： BW = f2 - f1
其中，BW为带宽，f1和f2分别为电路阻抗为谐振阻抗的两个频率。rlc并联谐振电路还具有选择性增强的特性。在谐振频率附近，电路对特定频率的信号具有较大增益，而对其他频率的信号则具有较小增益。这种特性使得rlc并联谐振电路在通信领域中有着重要的应用，例如用于选择性放大特定频率的信号。 除了在通信领域中的应用外，rlc并联谐振电路还广泛应用于许多其他领域。例如，在音频设备中，它可以用于音频滤波器的设计。在电力系统中，它可以用于电力因数校正和电力滤波器的设计。在电子设备中，它可以用于频率选择性放大器的设计。 rlc并联谐振电路是一种重要的电路结构，具有谐振频率、带宽和选择性增强等特性。它在通信、音频、电力和电子等领域中有着广泛的应用。通过深入理解rlc并联谐振电路的原理和特性，我们可以更好地应用它，并且为各种应用提供更好的解决方案。
交流谐振电路实验报告
1实验原理与思路RLC串联电路如图所示。当电路参数改变时，电路可能发生共振。RLC谐振串联电路的阻抗是电源角频率的函数。Z是什么时候？R？J（≤L≤1≤0），电路中的电流与励磁电压同相，电路处于谐振状态？c1共振角频率？0？共振频率f0？。LC 谐振频率只与元件L和C的值有关，与励磁电源的电阻R和角频率无关。为0时，电路为电容性，阻抗角为0；为0时，电路为感性，阻抗角为1C？L 0。1谐振电路的特性：（1）回路阻抗Z0？R和Z0是最小值，整个电路相当于一个纯电阻电路。（2）回路的I0值最大，I0的电压ur值是多少？我们的R（3）电阻最大，UL上的电压UL值是多少？Us（4）的电感等于电容的电感，相位差为180°。当电路的品质因数Q和通带B电路共振时，电感上的电压（或电容上的电压）与激励电压的比值称为电路的品质因数Q，即Q？UL（？）？0）UC（？）？0）？好吧？用例截止频率定义为回路电流降至峰值时的截止频率，两个截止频率之间的频率范围为通带。电路中电压、电流随频率变化的谐振曲线称为频率特性，而随频率变化的曲线又称为频率特性曲线。在u，R，l，C的固定条件下，在u，R，l，C:I的固定条件下？我呢？UR2？我呢？我呢？12点？11个？C？里？
里？RR2？RR2？我呢？我呢？12点？11个？C呢？C？坎特伯雷大学？1个？我呢？C 呢？C呢？1个？CR2？CR？我呢？我呢？我呢？R2？R？我呢？我呢？12点？11个？铜？铜？呃？里？里？RR2？我呢？C呢？C呢？C呢？C？UL？里？里？里？里？RR2？我呢？我呢？C呢？C呢？C呢？C？坎特伯雷大学？坎特伯雷大学？1个？我呢？C呢？C呢？C呢？C呢？C呢？C呢？C呢？11 12 C改变电源转角频率？为了得到图形响应电压随电源角频率ω变化的谐振曲线，回路电流与电阻电压成正比。从图中可以看出，ur的最大值在共振角频率ω0处，UC=UL=Qu，UC的最大值在ω0处。i/iω0Ω（rad/s）图显示了不同电源角频率ω下电路响应的共振曲线。Q值处的电流频率特性曲线不同，表示归一化后不同Q值的电流频率特性曲线。频带越窄，频带越窄。注意，只有当q？在1时，UC 和UL曲线将具有最大值，否则UC将单调减少2并趋于0，UL将单调增加。多次改变交流电源的频率，在软件和实验板上测量电容、电阻和电感的电压值。电阻电压峰值随工频变化的频率为谐振频率。2实验内容与结果1。串联谐振电路元件的标称值为r=100ΩL=C=100nF，并计算出谐振频率、-3dB带宽和电路质量因数的理论值；f0？f0=，q？ul（？）？
RLC并联谐振电路实验误差分析-V1
RLC并联谐振电路实验误差分析-V1 一、引言 RLC并联谐振电路是电工基础实验中常见的一个实验，一般是采用示波器的方式进行实验。在实验中，若要得到准确的实验结果，必须了解和掌握实验过程中存在的误差，并采取相应的措施进行校正。本文将从实验设备、实验环境、实验方法以及实验操作等方面，对RLC并联谐振电路实验中的误差进行详细分析。 二、实验设备误差分析 1. 电源误差：由于电源本身存在着误差，会导致电压和电流的测量不准确，从而影响实验结果。 2. 万用表误差：在实验过程中，万用表要频繁使用，若万用表温度过高或使用时间过久，也会对电压和电流的测量造成误差。 3. 示波器误差：示波器是进行实验的重要设备，但是由于示波器自身存在着测量误差和灵敏度误差，会导致谐振频率和谐振电压的测量不准确，也会影响实验结果。 三、实验环境误差分析 1. 温度误差：实验环境的温度变化也会对电路的参数产生影响，尤其是对电容器的影响更为明显，会导致电容值发生变化，从而影响电路的谐振频率。 2. 噪音误差：实验环境中的噪音也会对实验结果产生影响，特别是在高频率下，噪音对测量结果的影响更大。 四、实验方法误差分析 1. 测量误差：在进行测量时，必须采用准确的测量方法和仪器，避免采集到错误的数据，导致误差的积累。 2. 实验参数设置误差：在进行实验操作前，必须仔细查看并确认实验
参数的设置是否正确，否则会导致实验结果偏差较大。 五、实验操作误差分析 1. 实验前准备不充分：在进行实验之前必须准备充分，如果不了解实 验原理及其相关知识，会导致实验操作不当，从而产生错误的实验数据。 2. 实验操作失误：在操作过程中，需要注意操作步骤与操作时间，若 操作失误，也会对实验结果产生误差。 六、总结 在进行RLC并联谐振电路实验时，有必要对实验设备、实验环境、实 验方法和实验操作进行较为全面的误差分析和考虑，避免产生较大的 误差，确保实验结果的准确性。同时，在实验过程中应注重实验数据 的记录和数据的分析，发现并及时排除误差影响，从而取得经验总结，提高实验的准确性和可靠性。
工作报告之rlc电路实验报告
rlc电路实验报告 【篇一：实验报告-rlc 电路特性的研究】 实验报告 学号：实验成绩： 批阅日期： 姓名：同组姓名： 班级： 实验日期：2009-11-24 指导老师：助教30 rlc 电路特性的研究 【实验目的】 1. 通过研究rc、rl串联电路的暂态过程，加深对电容充、放电规律，电感的电磁感应特性及震荡回路特点的认识。 2. 掌握rc、rl串联电路的幅频特性和相频特性的测量方法。 3. 用实验的方法找出电路的谐振频率，利用幅频曲线求出电路的品 质因数q值。 【实验原理】 1 rc、rl、rlc暂态过程 (1) rc串联电路 在由r、c组成的电路中，暂态过程是电容的充放电的过程．其中信 号源用方波信号．在 上半 个周期内，方波电压+e，其对电容充电；在下半个周期内，方波电 压为零，电容对地放电．充放电过程中的回路方程分别为 通过以上二式可分别得到半衰期 (2) rl串联电路 与rc串联电路进行类似分析可得，rl串联电路的时间常数t 分别为 1 、的解。 及半衰期 (3) rlc串联电路 在理想化的情况下，l、c都没有电阻，可实际上l、c本身都存在电阻，电阻是一种耗
损元件，将电能单向转化成热能。所以电阻在rlc电路中主要起阻尼作用。所以根据阻尼震荡方程可以三种不同状态的解，分别为欠阻尼、过阻尼和临界阻尼。 2 rc，rl电路串联稳态 当把正弦信号输入串联回路时，其电容和电阻两端的输出电压的幅度随输入电压的频率 是等幅变化。而电压幅度随频率变化的曲线称幅频曲线，相位随频率的曲线称相频曲线。 3 rlc谐振 在 rlc串联谐振电路中，由于三个元 件之间存在相位超前和滞后的特性，所以当电压一定并满足一定的频率时，使得电路中的阻抗达到最小时电流将达到最大值，此时的频率称为谐振频率。 2 【实验数据记录、实验结果计算】 1、rc暂态测量 理论值： 相对误差： 6.97% = 70.70 2 、rl暂态测量 理论值： 相对误差： 19.13% 3、rlc暂态测量 测量得： l = 28.0mhc = 1.060理论值： 相对误差： 47.18% = 19.40 r = 6984.0 10279.1 （该误差将在后面讨论） 3 4、rlc谐振电路测量 峰值时，f = 27.42khz，u=3.80v，ul=0.96v，uc=1.28v r=1000，l = 28.0mh，c=1.060nf 作电路电流峰峰值与电源信号频率的关系图： 测量得谐振频率为 27.42khz左右理论值
rlc并联电路实验报告
rlc并联电路实验报告 实验报告：RLC并联电路 引言： 电路是电子学的基础，而RLC并联电路是其中一种重要的电路结构。本实验旨 在通过实际操作和测量数据，深入了解RLC并联电路的特性和性能。通过实验，我们可以探究电路中电阻、电感和电容的相互作用，以及如何调节电路参数以 获得所需的电路响应。 实验目的： 1. 理解RLC并联电路的基本原理和特性。 2. 通过实验测量和分析，掌握电阻、电感和电容对电路响应的影响。 3. 学会使用实验仪器和测量工具，如示波器和万用表。 实验器材和材料： 1. RLC并联电路实验板 2. 电阻、电感和电容器 3. 示波器和万用表 4. 直流电源 5. 连接线和电缆 实验步骤： 1. 将RLC并联电路实验板连接好，确保电路连接正确。 2. 调节直流电源，将电压设置为适当的值。 3. 使用万用表测量并记录电阻、电感和电容的数值。 4. 使用示波器观察并记录电路的电压和电流波形。
5. 逐步改变电路参数，如改变电阻、电感或电容的数值，并记录相应的电路响应。 6. 分析实验数据，观察并比较不同参数对电路响应的影响。 实验结果与讨论： 通过实验测量和分析，我们可以得到不同参数对RLC并联电路响应的影响。以下是一些可能的结果和讨论： 1. 电阻的影响： 增加电阻的数值会导致电路的阻抗增加，从而减小电路的电流。这意味着电阻越大，电路中的能量损耗越大。此外，电阻还会影响电路的相位差，从而影响电路的频率响应。 2. 电感的影响： 增加电感的数值会导致电路的阻抗增加，从而减小电路的电流。电感还会导致电路的相位差，使电压和电流的波形发生变化。此外，电感还可以储存和释放能量，从而影响电路的共振频率。 3. 电容的影响： 增加电容的数值会导致电路的阻抗减小，从而增加电路的电流。电容还会导致电路的相位差，使电压和电流的波形发生变化。此外，电容还可以储存和释放能量，从而影响电路的共振频率。 4. 共振现象： 当电路的电感和电容数值使得电路的共振频率与输入信号频率相等时，电路会发生共振现象。在共振频率下，电路的阻抗最小，电流最大。共振现象在电子设备中具有重要的应用，如无线电通信和音频放大器。
rlc电路谐振实验报告
rlc电路谐振实验报告 RLC电路是一种典型的振荡电路，也叫作可变阻抗指数电路。RLC 电路中，R表示电阻，L表示电感，C表示电容。它是一个非常重要的电路，广泛应用于信号滤波、频率分离的过程中。RLC电路谐振实验是研究RLC电路谐振特性的实验，它可以让我们了解到RLC电路在谐振情况下的响应特征，从而更加深入地理解RLC电路的工作原理。 二、实验原理 RLC电路的谐振特性是由它内部的高频振荡来实现的。当RLC电路处于谐振情况时，就会出现低频振荡，从而产生持续的电压或电流振荡。谐振点就是指在电路谐振时，电路输出的相位角和频率与输入的相位角和频率完全相同的情况。在这种情况下，电路的反馈能力最大，能够达到最大反馈。 三、实验步骤 实验步骤： 1.制恒功率曲线：使用电脑绘制RLC电路的恒功率曲线，了解电路响应特性。 2.算谐振频率：计算由电感L、电容C和线性电阻R组成的RLC 电路的谐振频率。 3.率变换：调整谐振电路中的电阻或电感，改变谐振频率。 4.据采集：采集谐振状态下电路的输入信号与输出信号的时域信号图和频域信号图，以了解谐振电路的振荡行为。 四、实验结果
1.功率曲线：由实验结果可知，RLC电路的恒功率曲线在谐振点处有最大反馈响应，表现出谐振现象。 2.率变换：由实验结果可知，调整RLC电路中的电阻或电感，可以改变谐振的频率。 3.域信号图：谐振状态下，电路的内部信号与外界输入信号同步，在时域信号图中表现出低频振荡的现象。 4.域信号图：谐振状态下，电路的内部信号与外界输入信号同步，在频域信号图中可看到谐振频率的高增益峰值。 五、结论 从上述实验结果可以看出，RLC电路的恒功率曲线反映出它在谐振状态下的响应特性，由实验结果也可以了解到，调整RLC电路的电阻或电感可以改变谐振频率，谐振状态下，电路的内部信号与外界输入信号同步，在时域和频域信号图中都可以看到谐振频率的响应特性。 本实验证明，RLC电路可以实现低频振荡，并可以调节电路频率，达到满足应用需求的谐振特性。本次实验也使我们更加深入地理解RLC电路的工作原理，为今后的应用提供了很好的参考。
《电路分析》谐振法测量电感值实验
《电路分析》谐振法测量电感值实验 一、实验目的 1．理解RLC电路中谐振发生的条件，掌握合适的方法寻找RLC电路的谐振频率； 2．学习信号发生器和示波器的使用方法。 3．熟练使用万用表测量交流电信号。 二、实验原理 1．RLC串联电路的谐振 图9-1 根据相量法，串联回路的输入阻抗Z（jω）可表示为 Z(jω)=1 jωC +jωL+R=R+j(ωL−1 ωC )（1） 电感L和电容C来着的频率特性不仅相反，且电抗角差180°。可以肯定一定存 在一个角频率ω0使感抗和容抗相互完全抵消，即ω 0L−1 ω0C =0 . 当端口电压和电流同相（电阻电压和输入电压同相）时，工程上将电路的这一特殊状态定义为谐振，发生谐振时的角频率ω0和f0为： ω 0= √LC f0= 2π√LC （2） 2．RLC并联电路的谐振
图9-2 并联谐振时，输入导纳Y(jω)最小 Y(jω)=1 jωL +jωC+G=G+j(ωC−1 ωL )（3） 3.串联谐振电路的品质因数Q 用Q值表示U L(jω0)和U C(jω0)为： U Ｌ(jω )=U C(jω0)=QU s(jω0)（4） 当Q＞1时，电感和电容两端将分别出现比U S(jω0)高Q倍的过电压，在高电压的电路系统中，这种过电压非常高，可能危及系统的安全，必须采取必要的防范措施。但是在低电压的电路系统如无线收发系统（射频系统）中，则要利用谐振时出现的过电压来获取较大的输入信号。 Q=1 R √L C （5） 并联谐振的品质因数Q表达式为： Q=1 G √C L （6） 三、实验内容 1．按图9-1接线，调节信号发生器频率时，用示波器观察信号源两端波形和电阻两端波形没有相位差时，得到谐振频率。
rlc串联谐振电路实验报告思考题
rlc串联谐振电路实验报告思考题 RLC串联谐振电路实验报告思考题 引言： RLC串联谐振电路是电路学中的一个经典实验，通过改变电容器的电容值、电 感器的电感值以及电阻器的阻值，可以观察到电路的谐振现象。在本次实验中，我们通过调整电路参数，探究了电容值、电感值以及电阻值对谐振频率和幅值 的影响。在实验过程中，我们遇到了一些问题，也进行了一些思考。 一、实验过程及结果分析 在实验中，我们首先搭建了RLC串联谐振电路，并通过信号发生器提供输入信号，示波器来观察电路的输出。我们先固定电容值和电感值，只改变电阻值， 观察谐振频率和幅值的变化。实验结果显示，当电阻值增大时，谐振频率减小，幅值也减小。这是因为电阻值的增加导致电路的能量损耗增加，使得电路的谐 振频率降低，同时幅值也减小。 接下来，我们固定电容值和电阻值，只改变电感值，观察谐振频率和幅值的变化。实验结果显示，当电感值增大时，谐振频率减小，幅值增大。这是因为电 感值的增加导致电路的响应速度变慢，使得电路的谐振频率降低，同时幅值增大。 最后，我们固定电感值和电阻值，只改变电容值，观察谐振频率和幅值的变化。实验结果显示，当电容值增大时，谐振频率增大，幅值减小。这是因为电容值 的增加导致电路的响应速度变快，使得电路的谐振频率增大，同时幅值减小。二、问题与思考 在实验过程中，我们遇到了一些问题，也进行了一些思考。
首先，我们注意到实验中的电容器、电感器和电阻器都是理想元件，没有考虑 到实际电路中的损耗和非线性。这可能导致实验结果与理论计算存在一定的误差。为了更准确地研究RLC串联谐振电路，我们可以考虑使用实际元件，并进 行更精确的测量。 其次，我们思考了电路的谐振现象背后的原理。谐振是指电路的电压和电流在 特定频率下达到最大值的现象。在RLC串联谐振电路中，电容器和电感器的能 量交换导致了谐振的发生。当电容器和电感器的能量交换达到平衡时，电路达 到谐振状态。因此，电容值、电感值以及电阻值的改变都会影响电路的谐振频 率和幅值。 最后，我们思考了RLC串联谐振电路在实际应用中的意义。RLC串联谐振电路 在通信、无线电、音频等领域有着广泛的应用。通过调整电路参数，可以实现 信号的选择性放大和滤波。谐振电路可以用于频率调谐器、滤波器、放大器等 电路设计中，对信号进行处理和优化。 结论： 通过本次实验，我们深入了解了RLC串联谐振电路的原理和特性。我们通过改 变电容值、电感值以及电阻值，观察到了电路的谐振频率和幅值的变化。同时，我们也遇到了一些问题，并进行了一些思考。通过这次实验，我们对RLC串联 谐振电路有了更深入的理解，并认识到了它在实际应用中的重要性。
R—L—C,元件的阻抗特性和谐振电路实验报告
R—L—C,元件的阻抗特性和谐振电路实验报告 实验报告 课程名称：电工电子技术试验实验六：R—L—C 元件的阻抗特性和谐振电路班级：02（周四）学生姓名： 学号：20XX年***-***** 专业：电子信息工程指导教师： 学期：20XX年-20XX年学年春季学期 **大学信息学院 实验六R—L—C元件的阻抗特性和谐振电路 一．实验目的1．通过实验进一步理解R，L，C的阻抗特性，并且练习使用信号发生器和示波器2．了解谐振现象，加深对谐振电路特性的认识3．研究电路参数对串联谐振电路特性的影响4．理解谐振电路的选频特性及应用5．掌握测试通用谐振曲线的方法 二．实验原理与说明1．正弦交流电路中，电感的感抗 XL=ωL=2πfL，空心电感线圈的电感在一定频率范围内可认为是线性电感，当其电阻值r较小，有rXL时，可以忽略其电阻的影响。电容器的容抗Xc= 1 /ωC = 1 /2πfC。当电源频率变化时，感抗XL和容抗Xc都是频率f的函数，称之为频率特性（或阻抗特性）。典型的电感元件和电容元件的阻抗特性如图6-1。 f f XL XC 0 0 (a) 电感的阻抗特性 (b) 电容的阻抗特性图6-1
信号发生器+ UC R0 1Ω C − 信号发生器 R0 − + U L L 1Ω U0 U0 (a) 测量电感阻抗特性的电路(b) 测量电容阻抗特性的电路图6-2 2．为了测量电感的感抗和电容的容抗，可以测量电感和电容两端的电压有效值及流过它们的电流有效值。则感抗XL=UL/IL，容抗Xc=Uc /Ic。当电源频率较高时，用普通的交流电流表测量电流会产生很大的误差，为此可以用电子毫伏表进行间接测量得出电流值。在图6-2的电感和电容电路中串入一个阻值较准确的取样电阻R0，先用毫伏表测量取样电阻两端的电压值，再换算成电流值。如果取样电阻取为1Ω，则毫伏表的读数即为电流的值，这样小的电阻在本次实验中对电路的影响是可以忽略的。 I C 3．在图6-3所示的RLC 串联电路中，当外加角频率为ω的正弦U 电压U时，电路中的电流为L r I= ?U wC R＇ + j(wL - 1) R 式中，R＇=R+r，r为线圈电阻。当ωL=1/ωC时，电路发生串1 联
实验报告-RLC 电路特性的研究
实验报告 姓名：班级：学号：实验成绩： 同组姓名：实验日期：2009-11-24 指导老师：助教30 批阅日期： RLC 电路特性的研究 【实验目的】 1.通过研究RC、RL串联电路的暂态过程，加深对电容充、放电规律，电感的电磁感 应特性及震荡回路特点的认识。 2.掌握RC、RL串联电路的幅频特性和相频特性的测量方法。 3.用实验的方法找出电路的谐振频率，利用幅频曲线求出电路的品质因数Q值。【实验原理】 1 RC、RL、RLC暂态过程 (1) RC串联电路 在由R、C组成的电路中，暂态过程是电容的充放电的过程．其中信号源用方波信号．在 上半个周期内，方波电压+E，其对电容充电；在下半个周期内， 方波电压为零，电容对地放电．充放电过程中的回路方程分别为 通过以上二式可分别得到、的解。 半衰期 (2) RL串联电路 与RC串联电路进行类似分析可得，RL串联电路的时间常数t 及半衰期分别为 (3) RLC串联电路
在理想化的情况下，L、C都没有电阻，可实际上L、C本身都存在电阻，电阻是一种耗损元件，将电能单向转化成热能。所以电阻在RLC电路中主要起阻尼作用。所以根据阻尼震荡方程可以三种不同状态的解，分别为欠阻尼、过阻尼和临界阻尼。 2 RC，RL电路串联稳态 当把正弦信号输入串联回路时，其电容和电阻两端的输出电压的幅度随输入电压的频率是等幅变化。而电压幅度随频率变化的曲线称幅频曲线，相位随频率的曲线称相频曲线。 3 RLC谐振 在 RLC串联谐振电路中，由于三个元 件之间存在相位超前和滞后的特性，所以当 电压一定并满足一定的频率时，使得电路中 的阻抗达到最小时电流将达到最大值，此时 的频率称为谐振频率。
电工电子应用技术 RLC串联谐振电路的研究实验报告
实训二十三 R 、L 、C 串联谐振电路的研究 一、实训目的 1. 学习用实训方法绘制R 、L 、C 串联电路的幅频特性曲线。 2. 加深理解电路发生谐振的条件、特点，掌握电路品质因数（电路Q 值）的物理意义及其测定方法。 二、原理说明 1．在图23-1所示的R 、L 、C 串联电路中，当正弦 交流信号源U i 的频率 f 改变时，电路中的感抗、容抗随 之而变，电路中的电流也随f 而变。 取电阻R 上的电压 U O 作为响应，当输入电压U i 的幅值维持不变时， 在不同频率的信号激励下，测出U O 之值，然后以f 为横坐标，以U O /U i 为纵坐标（因U i 不变，故也可直接以U O 为纵坐标），绘出光滑的曲线，此即为幅频特性曲线，亦称谐振曲 线，如图23-2所示。 1. 在f ＝fo ＝ LC π21处，即幅频特性曲线 尖 峰所在的频率点称为谐振频率。此时XL ＝Xc ，电 路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小。在输入电压 Ui 为定值时，电路中的电流达到最大值，且与输入 电压Ui 同相位。从理论上讲，此时 Ui ＝U R ＝U O ， U L ＝Uc ＝QUi ，式中的Q 称为电路的品质因数。 图 23-2 3. 电路品质因数Q 值的两种测量方法 一是根据公式Q ＝ o C o L U U U U =测定，U c 与U L 分别为谐振时电容器C 和电感线圈L 上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f ＝f2－f1，再根据Q ＝ 1 2f f f O -求出Q 值。式中f o 为谐振频率，f 2和f 1是失谐时， 亦即输出电压的幅度下降到最大值的2/1 (＝0.707)倍时的上、下频率点。Q 值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好。 在恒压源供电时，电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。 三、实训设备 L 图 23-1
二级大物实验报告-交流谐振电路
实验题目：交流谐振电路 实验目的：研究RLC 串、并联电路的交流谐振现象，学习测量谐振曲线的方法，学习并 掌握电路品质因数Q 的测量方法及其物理意义。 实验原理：1、RLC 串联谐振电路 电路中总阻抗 2 2)1(C L R Z ωω- += 于是总电流 2 2)1(C L R V I ωω- += 电流与信号之间的相位差)1arctan(R C L ωωϕ- -= 当容抗C Z C ω1 =与感抗L Z L ω=相等时，Z=R 为最小值，ϕ=0，这就称为谐振现象。 谐振角频率LC 10= ω，谐振频率LC πν21=。 品质因数Q 用来反映谐振电路的固有性质： R L R C L C V V V V R Z R Z Q ==== 2、RLC 并联谐振电路 电路中总阻抗2 222 2) 2()1()(CR LC L R Z ωωω+-+=，电流I=V/Z 。 相位差R L L R C ωωωϕ-+=])([arctan 22 当LC 1 0= ω时，R Q V I R Q Z 2min 2max /,==。 当20)(C R -=ωω时，电路达到交流谐振 品质因数RC R L I I I I Q L C ωω1 = =≈= 实验仪器：信号发生器、电容、电感、电阻箱、示波器
实验内容：1、按照实验图（右图）连接好电路图，将电容、电感分别调 为0.005μF、0.2H，将信号发生器的峰-峰值设为4V； 2、在R=400Ω下，调节信号发生器的频率，使其从3kHz变化至7kHz，记录25 个V R的峰-峰值（谐振值附近记录密度大些）； 3、在R=600Ω下，重复（2）的过程； 4、分别测量两个阻值下，当电路达到谐振时的V L、V C； 5、数据比较与作图处理。 实验数据： L C R=600Ω时：V L=29.0V，V C=28.5V 表二：R=600Ω时的交流谐振数据 数据处理：
实验八 RLC串联电路的谐振实验
C 1 L ω= ωfC 21 πC 1 ω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、R L C 串联电压谐振 在具有电阻、 电感和电容元件的电路中，电路两端的电压与电路中的电流一般是不同相的。如果我们调节电路中电感和电容元件的参数或改变电源的频率就能够使得电路中的电流和电压出现了同相的情况。电路的这种情况即电路的这种状态称为谐振。R 、L 、C 串联谐振又称为电压谐振。 在由线性电阻R 、电感L 、电容c 组成的串联电路中，如图8-1所示。 图8-1 R L C 串联电路图 当感抗和容抗相等时，电路的电抗等于零即 X L = X C ； ； 2πf L = X = ? L － = 0 则 ? = arc tg = 0 即电源电压u 与电路中电流i 同相，由于是在串联电路中出现的谐振故称为串联谐振。 谐振频率用f 0表示为
LC 1LC () 2 C L 2X X R -+ f = f 0 = 谐振时的角频率用?0表示为 ? = ?0 = 谐振时的周期用T 0表示为 T =T 0 = 2 ? 串联电路的谐振角频率ω0频率f 0，周期T 0，完全是由电路本身的有关参数来决定的，它们是电路本身的固有性质，而且每一个R 、L 、C 串联电路，只有一个对应的谐振频f 0和 周期T 0。因而，对R 、L 、C 串联电路来说只有将外施电压的频率与电路的谐振频率相等时候，电路才会发生谐振。在实际应用中，往往采用两种方法使电路发生谐振。一种是当外施电压频率f 固定时，改变电路电感L 或电容C 参数的方法，使电路满足谐振条件。另一种是当电路电感L 或电容C 参数固定时，可用改变外施电压频率f 的方法，使电路在其谐振频率下达到谐振。总之，在R 、L 、C 串联电路中，f 、L 、C 三个量，无论改变哪一个量都可以达到谐振条件，使电路发生谐振。 2、R L C 串联电压谐振特征 串联谐振具有以下主要特征： (1)电路的阻抗 ? Z ? = = R 电路对电源呈现电阻性，其值很小。电源供给电路的能量全被电阻所消耗，电源与电路之间不发生能量互换。能量互换只能发生在电感线圈L 与电
实验十七 RLC电路的谐振现象 实验报告__北大物理学院普物实验报告
实验十七RLC电路的谐振现象实验报告 一、数据处理 1.谐振状态下的测量结果 在C=0.05μF,L=0.1H,r l=18Ω,R=100Ω条件下，谐振状态时，测得 谐振频率f0=2.2502kHz， 电路两端总电压有效值U 总 =0.6432V， 电阻两端电压有效值U R=0.4998V， 电容两端电压有效值U c=6.973V. 故计算可得 电路的等效总电阻R′=U 总 U R ⋅R=128.69Ω, 第一种Q值：Q1=1 ω0R′C =10.992， 第二种Q值：Q2=U c U 总 =10.902. 2.相频特性曲线的测量结果 将测量结果列表如下： 用matlab做出相频特性曲线图如图1所示：
图 1 3.相频特性的测量结果 将测量结果列表如下： f(kHz) 1.756 1.858 1.960 2.022 2.083 2.117 U R(V)0.138960.178660.243250.304790.39670.4666 i(mA) 1.3896 1.7866 2.4325 3.0479 3.967 4.666 f(kHz) 2.150 2.192 2.208 2.223 2.250 2.265 U R(V)0.55260.67850.72010.75550.77950.7691 i(mA) 5.526 6.7857.2017.5557.7957.691 f(kHz) 2.278 2.293 2.311 2.333 2.356 2.396
用matlab做出相频特性曲线图如图2所示： 图 2 下面计算第三种Q值： i max=7.795mA,i∗=i max √2 =5.512mA,则可在图2中读出对应点频率 f1=2.149kHz,f2=2.353kHz, Δf=f2−f1=0.204kHz. Q3=f0 Δf = 2.250kHz 0.204kHz =11.029 二、思考题 (1)Q值会改变。因为直接测得R=100Ω时等效总电阻R′=128.96Ω，我们 简单起见假设其余一部分由电感及交流损耗构成的电阻不改变，取此时
RLC电路特性的研究
嘉应学院物理学院普通物理实验 实验报告 实验项目： 实验地点： 班级： 姓名： 座号：
实验时间： 年 月 日 一、实验目的： 1．观测RC 和RL 串联电路的幅频特性和相频特性 2．了解RLC 串联、并联电路的相频特性和幅频特性 3．观察和研究RLC 电路的串联谐振和并联谐振现象 4．观察RC 和RL 电路的暂态过程，理解时间常数τ的意义 5．观察RLC 串联电路的暂态过程及其阻尼振荡规律 6．了解和熟悉半波整流和桥式整流电路以及RC 低通滤波电路的特性 二、实验仪器和用具： 1．FB318型RLC 电路实验仪 2．双踪示波器 3．数字存储示波器 三、实验原理：一．RC 串联电路的稳态特性 1．RC 串联电路的频率特性 在图1所示电路中，电阻R 、电容C 的电压有以下关系式： R C 1 arctan ， C I U ， R I U ， C 1R U I C A 2 2∙∙ω-=φ∙ω= ∙=⎪ ⎭ ⎫ ⎝⎛∙ω+= 其中ω为交流电源的角频率，U 为交流电源的电压有效值，φ 为电流和电源电压的相
位差，它与角频率ω的关系见图2 可见当ω增加时，I 和R U 增加，而C U 减小。当ω很小时ωπ - →φ ,2 很大时0→φ。 2．RC 低通滤波电路如图3所示，其中i U 为输入电压，O U 为输出电压，则有 它是一个复数，其模为： C R j 11 U U i O ∙∙ω∙+= 设C R 1 0∙= ω ,则由上式可知：() 2i O C R 11U U ∙∙ω+= 0=ω时， 1U U i O = ，0ω=ω时 707.02 1 U U i O == ，∞→ω时 0U U i O = 可见 i O U U 随ω的变化而变化，并且当0ω<ω时，i O U U 变化较小，0ω>ω时，i O U U 明显下降。这就是低通滤波器的工作原理，它使较低频率的信号容易通过，而阻止较高 频率的信号通过。 3．RC 高通滤波电路： RC 高通滤波电路的原理图见图4 根据图4分析可知有： 2 i O C R 111U U ⎪ ⎭ ⎫ ⎝⎛∙∙ω+= ， 同样令C R 1 0∙= ω 则： 0=ω 时, 0U U i O = ， 0ω=ω时, 707.02 1 U U i O == ， ∞→ω时, 1U U i O = 可见该电路的特性与低通滤波电路相反，它对低频信号的衰减较大，而高频信号容易通过，衰减很小，通常称作高通滤波电路。
实验四RLC串联电路中的谐振
- 1 – 实验一 常用电子仪器的使用 预习要求及提示 实验前仔细阅读实验仪器介绍中有关电子仪器的使用方法，熟悉示波器、信号发生器和直流稳压电源等常用电子仪器面板上的旋钮及开关等主要控制件的作用和操作规范。自拟表格记录理论值和用示波器观测的波形的电压值和频率值。 一、实验目的 1、了解万用表与直流稳压电源的基本结构与使用方法，学习电阻、电压的基本测量方法。 2、学习音频信号发生器和示波器的使用方法，掌握正弦信号基本电量的测量方法和波形参数。 3、掌握晶体管毫伏表的基本工作原理和主要性能指标及使用方法。 二、实验仪器简介 见本书实验仪器介绍 三、实验内容 1.将信号发生器的输出波形设为正弦波，频率调至一个固定频率，输出衰减打到0db ，指针式电压调至固定电压。 2.将示波器与信号发生器相连，观察示波器上显示的波形，进行读数。 ms /V S /O 图1-1 电压峰值=伏特/格设定值（V/格）⨯输入信号波峰到波谷显示幅度（垂直格数） n Kv Vpp ⨯= 扫描时间=时间/格设定值（S/格）⨯输入信号一周期显示幅度（水平格数）
- 2 – n Kt T '⨯= 3.自拟表格记录测试实验数据。 4.计算 电压有效值 2 2Vpp V = 频率 T f 1= 将从示波器波形读出的数据与信号发生器初始设定的电压、频率值作比较，分析误差。 四、实验仪器及设备 示波器 一台 信号发生器 一台 直流稳压电源 一台 晶体管毫伏表 一台 万用表 一只 五、实验报告要求 记录信号发生器产生的电压、频率、示波器显示波形的设定值及格数，画出相应的波形，将示波器上读出的数据与信号发生器的输出数据进行对比，分析误差；电阻、电压的测量值与理论值进行比较，分析误差来源.