正弦稳态交流电路及谐振电路仿真实验
Multisim10-正弦稳态交流电路仿真实验
暨南大学本科实验报告专用纸课程名称电路分析CAI 成绩评定实验工程名称正弦稳态交流电路仿真实验指导教师实验工程编号0806109705实验工程类型验证型实验地点计算机中心C305学生姓学号学院电气信息学院专业实验时间2021 年5月28日一、实验目的1.分析和验证欧姆定律的相量形式和相量法。
定律的相量形式和相量法。
二、实验环境定律微机，windows XP，Microsoft office，2.电路仿真设计工具Multisim10三、实验原理1在线性电路中，当电路的鼓励源是正弦电流〔或电压〕时，电路的响应也是同频的正弦向量，称为正弦稳态电路。
正弦稳态电路中的KCL和KVL适用于所有的瞬时值和向量形式。
2.基尔霍夫电流定律〔KCL〕的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一结点，流出该结点的全部支路电流向量的代数和等于零。
3. 基尔霍夫电压定律〔KVL〕的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一回路，沿该回路全部的支路电压向量的代数和等于零。
四、实验内容与步骤1. 欧姆定律相量形式仿真①在Multisim 10中，搭建如图〔1〕所示正弦稳态交流实验电路图。
翻开仿真开关，用示波器经行仿真测量，分别测量电阻R、电感L、电容C两端的电压幅值，并用电流表测出电路电流，记录数据于下表②改变电路参数进行测试。
电路元件R、L和C参数不变，使电源电压有效值不变使其频率分别为f＝25Hz和f＝1kHz参照①仿真测试方法，对分别对参数改变后的电路进行相同内容的仿真测试。
③将三次测试结果数据整理记录，总结分析比拟电路电源频率参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证欧姆定律相量形式和相量法。
暨南大学本科实验报告专用纸(附页)欧姆定律向量形式数据V Rm/V V Lm/V V Cm/V I/mA 理论计算值仿真值〔f=50Hz〕理论计算值仿真值〔f=25Hz〕理论计算值仿真值〔f=1kHz〕在Multisim10中建立如图〔2〕所示仿真电路图。
电路分析基础实验六：正弦交流稳态电路的仿真实验报告
电路分析基础实验六：正弦交流稳态电路的仿真实验报告实验六：正弦交流稳态电路的仿真一.实验内容及要求1．使用Multisim绘制正弦交流稳态电路原理图。
2．利用Multisim仿真分析正弦交流稳态电路。
二.实验要求1．掌握正弦交流稳态电路的分析方法。
2．掌握Multisim仿真正弦交流稳态电路的方法。
三.实验设备PC机、Multisim软件四.实验步骤1．使用Multisim绘制电路原理图1：在电路工作区中，从元器件库中选择所需元件，设置相应元件参数，从仪器仪表库中选择万用表和电流探针，用导线正确连接，并进行相应标注。
图1电路原理图绘制电路原理图如下图：2．仿真分析电路图1：打开万用表，设置为交流电流，选择菜单栏中的Simulate→Run命令运行仿真，选择Simulate→Stop命令停止仿真，查看并记录万用表显示结果，填入表1。
1）打开万用表12）打开万用表23）打开万用表34）观看并记录各万用表的数据并记录填表表1仿真分析变量结果变量数值I(R1)181.879I(C1)571.362I(L1)599.6113．使用菜单栏中的单频交流分析命令仿真电路图1：选择菜单栏中的Simulate→Analyses→Single frequency AC analysis命令进行仿真，设置Frequencyparameters→Frequency=50Hz,选定需要分析的变量I(R1)、I(C1)、I(L1)，运行仿真，查看并记录仿真结果，填入表2。
1）选择菜单栏中的Simulate→Analyses→Single frequency AC analysis命令进行仿真2）设置Frequency parameters→Frequency=50Hz3）选定需要分析的变量I(R1)、I(C1)、I(L1)4）运行仿真，查看并记录仿真结果表2仿真分析变量成效变量数值I(R1)1.I(C1)1.。
交流电路的谐振现象实验报告
交流电路的谐振现象实验报告交流电路的谐振现象实验报告引言交流电路的谐振现象是电子学中的重要概念之一。
谐振是指当电路中的电感和电容元件达到特定的数值时，电路会发生共振现象，电流和电压的幅值会达到最大值。
本实验旨在通过搭建交流电路并观察其谐振现象，加深对谐振现象的理解。
实验材料和方法材料：电感线圈、电容器、电阻器、交流电源、示波器等。
方法：首先，我们按照实验要求搭建交流电路，将电感线圈、电容器和电阻器连接在一起，并接入交流电源。
然后，使用示波器测量电路中的电压和电流，并记录下来。
实验结果与分析在实验过程中，我们通过调节电感线圈和电容器的数值，观察到了电路的谐振现象。
当电感和电容的数值达到一定的比例时，电路中的电流和电压会达到最大值。
谐振频率的计算根据实验数据，我们可以计算出电路的谐振频率。
谐振频率的计算公式为：f=1/(2π√(LC))，其中f为谐振频率，L为电感的值，C为电容的值。
实验误差的分析在实验中，由于仪器的精度和实验条件的限制，可能会产生一定的误差。
例如，电感线圈和电容器的实际数值与标称数值可能存在一定的偏差，导致计算出的谐振频率与理论值有所差别。
谐振现象的应用谐振现象在电子学中有着广泛的应用。
例如，在无线通信中，天线的谐振频率与传输信号的频率相匹配，可以实现信号的传输和接收。
此外，谐振现象还应用于音响设备、电子滤波器等领域。
实验总结通过本次实验，我们深入了解了交流电路的谐振现象。
通过观察和测量实验数据，我们验证了谐振频率的计算公式，并分析了实验误差的来源。
谐振现象在电子学中有着重要的应用，对于我们理解和应用电路具有重要意义。
结语交流电路的谐振现象是电子学中的基础概念之一，通过本次实验，我们对谐振现象有了更深入的了解。
通过实验数据的分析和计算，我们验证了谐振频率的计算公式，并探讨了实验误差的来源。
谐振现象在电子学中有着广泛的应用，对于我们理解和应用电路具有重要意义。
通过本次实验，我们不仅提高了实验操作的能力，还加深了对交流电路谐振现象的理解。
谐振电路试验实验报告
一、实验目的1. 理解谐振电路的基本原理和特性。
2. 掌握RLC串联谐振电路的谐振频率、品质因数等参数的测量方法。
3. 通过实验验证谐振电路在不同频率下的电流和电压响应。
4. 学习使用示波器和信号发生器等实验仪器。
二、实验原理谐振电路是由电感（L）、电容（C）和电阻（R）组成的电路，其工作原理基于电磁感应和电容器充放电现象。
当电路中的交流电压频率等于电路的自然谐振频率时，电路中的电流和电压达到最大值，这种现象称为谐振。
RLC串联谐振电路的谐振频率由以下公式确定：\[ f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]其中，\( f_0 \) 是谐振频率，\( L \) 是电感值，\( C \) 是电容值。
在谐振频率下，电路的品质因数（Q值）可以表示为：\[ Q = \frac{1}{R\sqrt{\frac{L}{C}}} \]其中，\( Q \) 是品质因数，\( R \) 是电阻值。
三、实验仪器与设备1. RLC串联谐振电路实验板2. 双踪示波器3. 信号发生器4. 数字多用表5. 交流电源四、实验步骤1. 搭建电路：根据实验要求，将电感、电容和电阻按照RLC串联方式连接到实验板上。
2. 设置信号发生器：将信号发生器设置为正弦波输出，并调整频率和幅度。
3. 测量谐振频率：逐渐调整信号发生器的频率，观察示波器上电压和电流的变化。
当电压或电流达到最大值时，记录此时的频率即为谐振频率。
4. 测量品质因数：在谐振频率下，使用数字多用表测量电路中的电流和电压，并根据公式计算品质因数。
5. 测量电流和电压响应：在多个不同频率下，测量电路中的电流和电压，绘制幅频特性曲线。
五、实验结果与分析1. 谐振频率测量：通过实验，测量得到的谐振频率与理论计算值基本一致，误差在可接受范围内。
2. 品质因数测量：实验测得的品质因数与理论计算值相符，说明电路具有良好的谐振特性。
3. 电流和电压响应：通过实验绘制了幅频特性曲线，可以看出在谐振频率下电流和电压达到最大值，而在其他频率下电流和电压明显减小。
正弦稳态交流电路的研究实验报告
正弦稳态交流电路的研究实验报告正弦稳态交流电路的研究实验报告摘要：本实验旨在研究正弦稳态交流电路的特性。
通过构建不同类型的交流电路并测量其电流、电压以及功率等参数，我们了解到正弦稳态电路的频率响应、电流相位差、电压波形以及功率因数等重要特性。
实验结果表明，正弦稳态交流电路具有较好的稳定性和可靠性，适用于各种电力应用。
1. 引言正弦稳态交流电路是电力系统中最常见和重要的一类电路，广泛应用于发电、输电、变电等领域。
了解正弦稳态电路的特性对于电力工程师和电子技术研究者至关重要。
2. 实验原理本实验涉及了正弦稳态电路的基本原理，包括交流电路的频率响应、电流相位差、电压波形以及功率因数等。
2.1 交流电路的频率响应实验中我们构建了一个简单的RLC串联电路，通过改变输入交流信号的频率，测量电路中的电流和电压，来研究电路的频率响应。
2.2 交流电路的电流相位差通过在电路中添加电阻和电感元件，我们测量了电路中电流和电压之间的相位差，并分析了相位差对电路性能的影响。
2.3 交流电路的电压波形实验中我们使用示波器测量了电路中的电压波形，并观察了不同电路元件对电压波形的影响。
2.4 交流电路的功率因数通过测量电路中的有功功率和视在功率，我们计算了电路的功率因数，并探讨了功率因数对电路效率的影响。
3. 实验过程及结果我们按照实验原理部分所述方法搭建了正弦稳态交流电路，并进行了一系列测量。
3.1 频率响应实验在实验中，我们改变了输入交流信号的频率，测量了电路中的电流和电压。
实验结果显示，电路对不同频率的输入信号有不同的响应。
3.2 电流相位差实验通过添加电感元件和电阻元件，我们测量了电路中电流和电压之间的相位差。
实验结果表明，电路中的电感元件会导致电流滞后于电压。
3.3 电压波形实验我们使用示波器测量了电路中的电压波形，并观察了不同电路元件对电压波形的影响。
实验结果显示，电路中的电感元件会导致电压波形发生畸变。
3.4 功率因数实验通过测量电路中的有功功率和视在功率，我们计算了电路的功率因数。
正弦稳态交流电路及谐振电路仿真实验
正弦稳态交流电路及谐振电路仿真实验实验报告三一、实验目的1.通过仿真电路理解相量形式的欧姆定律、基尔霍夫定律。
2.通过仿真实验理解谐振电路工作特点。
二、实验内容1. 建立仿真电路验证相量形式欧姆定律、基尔霍夫定律;2. 建立仿真电路验证RLC串联、并联谐振电路工作特点; 三、实验环境计算机、MULTISIM仿真软件四、实验电路2.3.1欧姆定律的向量形式仿真实验 1.实验电路2.理论分析计算由向量发和欧姆定律可知，1。
ZRjLj,，,,，,,1040.416,C..V。
,,，9.6116mIAZVIRV,,213.59RmVIjLV,,20.43,Lm1 VIjV,,,24.33Cm,C,.实验结果欧姆定律向量形式数据V/V V/V V/V I/A RMLMCM理论计算值 13.59V 0.43V 4.33V 9.612MA 仿真测试值 14.133V 0.43V 4.33V 9.612MA2.3.1欧姆定律的向量形式仿真实1.实验电路2.理论分析计算(1)相量形式的基尔霍夫电压定律由向量法和欧姆定律可知，1 ZRjLj,，,,,C..V ,,0.329IAZVIRV,,232.91RmVIjLV,,210.34, Lm1 VIjV,,,2104.72Cm,C,.实验结果IA/IA/IA/ IA/ RLC理论计算值 1.000 3.183 0.314 3.038 仿真测算值 1.000 3.183 0.314 3.038(2)相量形式的基尔霍夫电流定律:1.实验电路2.理论分析计算...........UUUU,,,IIII,，，IURULUC,，，//,,RRCLCL代入数据得:假设:.。
UU,，0 则IA,1IA,3.183IA,0.314 RLC.。
IIIIA,，，，，，0-9090=3.038RCL,.实验结果IA/IA/IA/ IA/ RLC理论计算值 1.000 3.183 0.314 3.038 仿真测算值 1.000 3.183 0.314 3.0382.5.1 RLC串联电路仿真(R=1Ω): 1.实验电路2.实验结果(1)幅频特性曲线(2)相频特性曲线(3)电压、电流波形2.5.2 RLC串联电路仿真(R=10Ω) 1.实验电路2.实验结果(1)幅频特性曲线(2)相频特性曲线(3)电压、电流波形2.5.3 RLC串联电路仿真(R=100Ω) 1.实验电路2.实验结果(1)幅频特性曲线(2)相频特性曲线(3)电压、电流波形实验分析:1 fHz,,16180,LC2 VVQVV,,,1 LCS VmV,10 R,L0 ,,100QRVS ,,10ImA0RRLC串联谐振实验电路数据:Q R/Ω f/Hz V/V V/V V/V I/mA 0RRc0理论计算值 1618Hz 10mV 1V 1V 100 10mA 10 1577Hz 14.136mV 14.136mV 14.136mV 10 1mA 100 1577Hz 14.127mV 14.127mV 14.127mV 1 0.1mA实验分析:1 fHz,,16180,LC2VVQVV,,,1 LCSVmV,10 R,L0 ,,100QRVS ,,10ImA0R2.5.7 RLC并联电路仿真(R1=10Ω)实验结果:(1)幅频特性曲线(2)相频特性曲线(3)电压、电流波形2.5.8 RLC并联电路仿真(R1=20Ω)实验结果:(1)幅频特性曲线(2)相频特性曲线(3)电压、电流波形理论分析:1 fHz,,16180,LC2LL ||,,ZQ0RCCV,5S ,,10IA0||Z0,L1L40,,,,10 Q2RRC,CR0IIQIA,,,0.1 LC0六、总结1、对实验的分析不懂得理解，而且在本实验当中遇到了不少的问题，最后与同学讨论解决，但在实验分析上还预留有问题;2、分析操作慢，浪费了很多的时间;3、感觉mulitisim学到的东西不是很多，投入的时间与收入并没有成正比。
谐振电路实验报告
rlc串联谐振电路的实验研究一、摘要：从rlc 串联谐振电路的方程分析出发，推导了电路在谐振状态下的谐振频率、品质因数和输入阻抗，并且基于multisim仿真软件创建rlc 串联谐振电路，利用其虚拟仪表和仿真分析，分别用测量及仿真分析的方法验证它的理论根据。
其结果表明了仿真与理论分析的一致性，为仿真分析在电子电路设计中的运用提供了一种可行的研究方法。
二、关键词：rlc；串联；谐振电路；三、引言谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。
通常，谐振电路由电容、电感和电阻组成，按照其原件的连接形式可分为串联谐振电路、并联谐振电路和耦合谐振电路等。
由于谐振电路具有良好的选择性，在通信与电子技术中得到了广泛的应用。
比如，串联谐振时电感电压或电容电压大于激励电压的现象，在无线电通信技术领域获得了有效的应用，例如当无线电广播或电视接收机调谐在某个频率或频带上时，就可使该频率或频带内的信号特别增强，而把其他频率或频带内的信号滤去，这种性能即称为谐振电路的选择性。
所以研究串联谐振有重要的意义。
在含有电感l 、电容c 和电阻r 的串联谐振电路中，需要研究在不同频率正弦激励下响应随频率变化的情况，即频率特性。
multisim 仿真软件可以实现原理图的捕获、电路分析、电路仿真、仿真仪器测试等方面的应用，其数量众多的元件数据库、标准化仿真仪器、直观界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果都为众多的电子工程设计人员提供了一种可靠的分析方法，同时也缩短了产品的研发时间。
四、正文（1）实验目的：1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。
2.掌握谐振频率的测量方法。
3.理解电路品质因数的物理意义和其测定方法。
4.测定rlc串联谐振电路的频率特性曲线。
(2)实验原理：rlc串联电路如图所示，改变电路参数l、c或电源频率时，都可能使电路发生谐振。
该电路的阻抗是电源角频率ω的函数：z=r+j(ωl-1/ωc) 当ωl-1/ωc=0时，电路中的电流与激励电压同相，电路处于谐振状态。
电路谐振仿真实验报告
电路谐振仿真实验报告1. 实验目的本实验旨在通过电路谐振仿真实验，了解并掌握电路谐振的基本原理、特性以及相关参数的计算和测量。
2. 实验原理在电路中，当电感和电容按照一定的方式连接时，会出现谐振现象。
谐振是指电路中的电感和电容能够以最大的能量交换频率进行振荡，这种频率称为谐振频率。
在谐振频率下，电路中的电压和电流呈现特殊的相位关系。
该电路由电感、电容和电阻构成。
当电感与电容串联时，谐振频率f可以通过以下公式计算：f = 1 / (2π√(LC))其中，f为谐振频率，L为电感值，C为电容值，π为圆周率。
3. 实验材料与器件•信号发生器•示波器•电感•电容•电阻•连接线4. 实验步骤步骤1：搭建电路根据实验要求，选择合适的电感、电容和电阻，按照电路图连接这些器件。
确保连接正确且紧固可靠。
步骤2：接通电源将电路连接到电源，确保电源稳定并符合实验要求。
步骤3：调节信号发生器使用信号发生器产生符合实验要求的信号，并将其输入到电路中。
调节信号发生器的频率，使其接近谐振频率。
步骤4：观察波形使用示波器观察电路中的波形。
记录并分析波形的幅值、频率、相位等特征参数。
步骤5：测量电路参数根据实验需要，测量电路中的电感、电容和电阻的具体数值。
使用合适的测量仪器，按照操作说明进行测量。
步骤6：计算谐振频率根据实验测得的电感和电容数值，使用之前提供的公式计算谐振频率。
5. 实验结果与分析通过以上步骤，我们可以获取电路中的波形、参数和谐振频率等数据。
根据这些数据，我们可以进一步分析电路的谐振特性，如频率响应、幅频特性等。
6. 实验总结通过本次电路谐振仿真实验，我们深入了解了电路谐振的原理和特性。
通过实验数据的分析和计算，我们得到了电路的谐振频率，并对电路的性能进行了评估和总结。
本实验不仅让我们掌握了电路谐振的实验方法和技巧，还加深了我们对电路理论的理解。
这对于我们今后的学习和工作都具有重要的意义。
7. 参考文献[1] 电路谐振原理与实验，链接：(这里填写参考文献链接)。
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实验报告三
一、实验目的
1.通过仿真电路理解相量形式的欧姆定律、基尔霍夫定律。
2.通过仿真实验理解谐振电路工作特点。
二、实验内容
1. 建立仿真电路验证相量形式欧姆定律、基尔霍夫定律；
2. 建立仿真电路验证RLC 串联、并联谐振电路工作特点；
三、实验环境
计算机、MULTISIM 仿真软件
四、实验电路
2.3.1欧姆定律的向量形式仿真实验
1.实验电路
2.理论分析计算
由向量发和欧姆定律可知，
ωω=+-≈∠Ω。
1
1040.416Z R j L j
C
=
=∠.
.。
9.6116m V
I A Z
=
≈213.59Rm V IR V
ω=
≈20.43Lm V Ij L V
ω=-≈1
2 4.33Cm V Ij
V C
３.实验结果
V RM /V
V LM /V
V CM /V
I/A
理论计算值 13.59V 0.43V 4.33V 9.612MA 仿真测试值
14.133V
0.43V 4.33V
9.612MA
2.3.1欧姆定律的向量形式仿真实
1.实验电路
2.理论分析计算
（1）相量形式的基尔霍夫电压定律 由向量法和欧姆定律可知，
ωω=+-1
Z R j L j
C
=
=.
.
0.329V
I A Z
=
≈232.91Rm V IR V
ω=
≈210.34Lm V Ij L V
ω=-≈1
2104.72Cm V Ij
V C
/R I A
/L I A
/C I A
/I A
理论计算值 1.000 3.183 0.314 3.038 仿真测算值
1.000
3.183
0.314
3.038
（2）相量形式的基尔霍夫电流定律：
1.实验电路
2.理论分析计算
.
.
.
.
R C L I I I I =++ .
.
.
.
R C L U U U U === ...
//I U R U L U C ωω=++
代入数据得： 假设：
.。
0U U =∠ 则
1R I A = 3.183L I A = 0.314C I A =
.。
0-9090=3.038R C L I I I I A =∠+∠+∠
３.实验结果
/R I A
/L I A
/C I A
/I A
理论计算值 1.000 3.183 0.314 3.038 仿真测算值 1.000
3.183
0.314
3.038
2.5.1 RLC 串联电路仿真 (R=1Ω)：
1.实验电路
2.实验结果
（1）幅频特性曲线（2）相频特性曲线（3）电压、电流波形
2.5.2RLC串联电路仿真 (R=10Ω) 1.实验电路
2.实验结果
（1）幅频特性曲线
（2）相频特性曲线
（3）电压、电流波形
2.5.3RLC串联电路仿真 (R=100Ω) 1.实验电路
2.实验结果
（1）幅频特性曲线
（2）相频特性曲线（3）电压、电流波形
实验分析：
π=
=0116182f Hz LC
1L C S V V QV V === 10R V mV =
ω=
=0100L
Q R
=
=010S
V I mA R
RLC 串联谐振实验电路数据：
实验分析：
π=
=0116182f Hz LC
R/Ω f 0/Hz
V R /V
V R /V
V c /V
Q I 0/mA
理论计算值 1618Hz 10mV 1V 1V 100 10mA 10 1577Hz 14.136mV 14.136mV 14.136mV 10 1mA 100
1577Hz
14.127mV
14.127mV
14.127mV
1
0.1mA
1L C S V V QV V === 10R V mV =
ω=
=0100L
Q R
=
=010S
V I mA R
2.5.7 RLC 并联电路仿真（R1=10Ω）
实验结果：
（1）幅频特性曲线（2）相频特性曲线（3）电压、电流波形
2.5.8 RLC并联电路仿真（R1=20Ω）
实验结果：
（1）幅频特性曲线
（2）相频特性曲线
（3）电压、电流波形
理论分析：
π==0116182f Hz LC 0||L L Z RC C
== -==50010||
S V I A Z ωω====4020110L L Q R RC
CR ===00.1L C I I QI A
六、总结
1、对实验的分析不懂得理解，而且在本实验当中遇到了不少的问题，最后与同学讨论解决，但在实验分析上还预留有问题；
2、分析操作慢，浪费了很多的时间；
3、感觉mulitisim 学到的东西不是很多，投入的时间与收入并没有成正比。