交流谐振电路-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一、实验目的1、深入理解交流电路中谐振现象的基本原理。
2、掌握测量谐振频率、品质因数等参数的方法。
3、观察并分析串联谐振和并联谐振的特点及差异。
二、实验原理在交流电路中，当电感、电容和电阻串联或并联时，在一定的电源频率下，可能会出现谐振现象。
串联谐振时，电路的阻抗最小，电流达到最大值，且电感和电容两端的电压可能远大于电源电压。
其谐振频率$f_0$可由公式$f_0 ＝＼frac{1}｛2\pi\sqrt{LC}｝＄计算得出，其中$L$为电感值，＄C$为电容值。
并联谐振时，电路的阻抗最大，电流达到最小值，且电感和电容中的电流可能远大于总电流。
品质因数$Q$是衡量谐振电路性能的重要参数，对于串联谐振，＄Q ＝＼frac{＼omega_0 L}｛R}＄；对于并联谐振，＄Q ＝＼frac{R}｛＼omega_0 L}＄。
三、实验仪器1、信号发生器2、示波器3、电阻箱4、电感箱5、电容箱四、实验步骤1、串联谐振实验按照电路图连接好串联电路，包括电阻、电感和电容。
调节信号发生器的输出频率，从低到高逐渐变化，同时观察示波器上的电流波形，当电流达到最大值时，记录此时的频率，即为串联谐振频率$f_{0s}＄。
测量此时电阻、电感和电容两端的电压，并计算品质因数$Q_s$。
2、并联谐振实验按照电路图连接好并联电路，包括电阻、电感和电容。
同样调节信号发生器的频率，从低到高逐渐变化，观察示波器上的电流波形，当电流达到最小值时，记录此时的频率，即为并联谐振频率$f_{0p}＄。
测量此时电阻、电感和电容中的电流，并计算品质因数$Q_p$。
五、实验数据记录与处理1、串联谐振实验数据｜实验次数｜电阻$R$（Ω）｜电感$L$（mH）｜电容$C$（μF）｜谐振频率$f_{0s}＄（kHz）｜电阻电压$U_R$（V）｜电感电压$U_L$（V）｜电容电压$U_C$（V）｜品质因数$Q_s$ ｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜ 500 ｜ 100 ｜ 01 ｜ 50 ｜ 50 ｜ 150 ｜ 150 ｜ 30 ｜｜ 2 ｜ 800 ｜ 150 ｜ 008 ｜ 40 ｜ 80 ｜ 240 ｜ 240 ｜ 60 ｜2、并联谐振实验数据｜实验次数｜电阻$R$（Ω）｜电感$L$（mH）｜电容$C$（μF）｜谐振频率$f_{0p}＄（kHz）｜电阻电流$I_R$（mA）｜电感电流$I_L$（mA）｜电容电流$I_C$（mA）｜品质因数$Q_p$ ｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜ 1000 ｜ 80 ｜ 006 ｜ 60 ｜ 60 ｜ 180 ｜ 180 ｜ 18 ｜｜ 2 ｜ 1200 ｜ 100 ｜ 005 ｜ 50 ｜ 50 ｜ 250 ｜ 250 ｜ 25 ｜根据实验数据，计算出串联谐振和并联谐振的平均谐振频率、品质因数等参数。
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。
交流谐振电路实验报告
交流谐振电路实验报告一．实验目的1．练习三相负载的星形联接和三角形联接；2．了解三相电路线电压与相电压，线电流与相电流之间的关系；3．了解三相四线制供电系统中，中线的作用；4．观察线路故障时的情况。
二．原理说明电源用三相四线制向负载供电，三相负载可接成星形（又称‘Ｙ’形）或三角形（又称‘Δ’形）。
当三相对称负载作‘Ｙ’形联接时，线电压ＵＬ是相电压ＵＰ的倍，线电流ＩＬ等于相电流ＩＰ，即：，流过中线的电流ＩN＝０；作‘Δ’形联接时，线电压ＵＬ等于相电压ＵＰ，线电流ＩＬ是相电流ＩＰ的倍，即：?不对称三相负载作‘Ｙ’联接时，必须采用‘ＹＯ’接法，中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压等于电源的相电压（三相对称电压）。
若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏，负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作；对于不对称负载作‘Δ’联接时，ＩＬ≠ＩＰ，但只要电源的线电压ＵＬ对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。
本实验中，用三相调压器调压输出作为三相交流电源，用三组白炽灯作为三相负载，线电流、相电流、中线电流用电流插头和插座测量。
（EEL—ⅤB为三相不可调交流电源）三．实验设备?1．三相交流电源2．交流电压表、电流表3．EEL—17组件或EEL—55组件四．实验内容1．三相负载星形联接（三相四线制供电）实验电路如图24－1所示，将白炽灯按图所示，连接成星形接法。
用三相调压器调压输出作为三相交流电源，具体操作如下：将三相调压器的旋钮置于三相电压输出为０Ｖ的位置（即逆时针旋到底的位置），然后旋转旋钮，调节调压器的输出，使输出的三相线电压为２２０Ｖ。
测量线电压和相电压，并记录数据。
（EEL—ⅤB为三相不可调交流电源，输出的三相线电压为380Ｖ）(1)在有中线的情况下，测量三相负载对称和不对称时的各相电流、中线电流和各相电压，将数据记入表24－1中，并记录各灯的亮度。
交流谐振电路实验报告
交流谐振电路实验报告交流谐振电路实验报告引言：交流谐振电路是电路中常见的一种特殊电路，它在特定频率下能够实现电流和电压的最大响应。
本实验旨在通过构建交流谐振电路，研究其工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验的主要目的是探究交流谐振电路的特性，包括共振频率、谐振频带、频率选择性等。
通过实验，我们希望能够深入了解交流谐振电路的工作原理，并能够通过实际测量和计算验证理论模型。
二、实验器材与原理1. 实验器材：本次实验所需的主要器材包括信号发生器、电感、电容、电阻、示波器等。
2. 实验原理：交流谐振电路由电感、电容和电阻组成。
当电感和电容并联时，可以形成一个谐振回路。
在特定频率下，电感和电容的阻抗相互抵消，使得电路呈现出最大的响应。
这个特定频率称为共振频率。
三、实验步骤1. 搭建电路：按照实验要求，搭建交流谐振电路。
将电感、电容和电阻按照电路图连接好，并连接信号发生器和示波器。
2. 测量共振频率：通过调节信号发生器的频率，观察示波器上电压的变化。
当电压达到最大值时，记录此时的频率，即为共振频率。
3. 测量谐振频带：在共振频率附近，逐渐改变信号发生器的频率，并记录示波器上电压的变化。
当电压下降到共振电压的70.7%时，记录此时的频率，即为谐振频带。
4. 计算频率选择性：通过测量共振频率和谐振频带，可以计算出交流谐振电路的频率选择性。
频率选择性是指在谐振频带内，电路对频率变化的敏感程度。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了交流谐振电路的共振频率和谐振频带。
根据实验数据，我们可以计算出频率选择性。
通过比较实验结果和理论模型，我们可以验证交流谐振电路的工作原理。
五、实验误差与改进在实验过程中，由于仪器精度和实验环境等因素的影响，可能会引入一定的误差。
为了减小误差，可以采取以下改进措施：提高仪器的精度、增加实验次数并取平均值、控制实验环境等。
六、实验结论通过本次实验，我们深入了解了交流谐振电路的工作原理和性能特点。
交流电路的谐振
实验报告交流电路的谐振物理科学与技术学院13级弘毅班吴雨桥2013301020142【实验目的】(1)观察交流电路的串并联谐振现象，理解其实质，明确谐振条件和提高Q值的途径。
(2)学会测I-ω曲线。
(3)学会用谐振法测电容。
(4)学会使用信号发生器，晶体管毫伏表并理解他们的“共地”问题等。
【实验器材】信号发生器、晶体管毫伏表、直流电阻箱、标准电感器、标准电容器【实验原理】LCR串联电路的谐振观测和分析在LCR串联电路中，Z=R+j(ω*L-1ω∗C) (R=R’+rl+rc)电流有效值I=U/Z，I的模为I=U/√R2+(ω∗L−1ω∗C)^2I与U的相位差φ=arctan ω∗L−1ω∗CR1.I-ω曲线:I的幅频特性曲线或谐振曲线φ-ω曲线：相频特性曲线2.谐振条件及谐振时的各物理量关系（1）ω = 1/ √LC f0= 1/ 2π√LC （2）Zmin=R（3）I=U/R（4）Q=ωL/R=1/ωCR=1R √L C（5）UR’=UR’/R UL,rL≈QU UC,rC≈QU3.Q值Q=f0∆f =f0f2−f1∆f为带宽，f1与f2为I MAX/√2对应的频率【实验内容】1.测R’=30Ω时的I-f幅频特性曲线采用测已知电阻R’上的电压U R’的方法来测量I。
测曲线过程中，由于信号源的内部输出阻抗不能忽略，其输出端电压随负载阻抗变化而变化。
因此，每选好一个频率f时，都必须调节信号端的电压调节旋钮“输出调节”，使输出电压U保持一定。
本实验取U≡3.0V, L=0.08H, C=0.0032μF具体步骤如下：(1)先根据给定的L和C算出理论谐振频率f0i，然后在此频率左右微调，同时观察R’两端的电压变化情况，当R’上的电压达到最大值时，记下此时信号发生器的输出频率为实验谐振频率f0p，同时记下R’上对应的最大电压值（U R’）MAX(2)根据Uf1=Uf2=√2（U R’）MAX的定义式，分别找出f1、f2的实验2值。
交流电路的谐振实验报告
交流电路的谐振实验报告交流电路的谐振实验报告引言：谐振是电路中一个重要的现象，它在无线通信、电力传输等领域中起着关键作用。
为了更好地理解和应用谐振现象，我们进行了一系列的交流电路谐振实验。
本报告将详细介绍我们的实验设计、实验过程和实验结果，并对实验结果进行分析和讨论。
实验设计：本次实验我们选择了LC谐振电路作为研究对象。
该电路由一个电感L和一个电容C组成，通过调整电感和电容的数值，我们可以控制电路的谐振频率。
实验中，我们将使用函数发生器产生交流信号，通过示波器观察电路的电压响应，并记录不同频率下的电压幅值和相位。
实验过程：1. 搭建电路：根据实验设计，我们按照电路图搭建了LC谐振电路。
注意到电感和电容的数值需要根据谐振频率进行调整，我们选取了适当的数值以满足实验需求。
2. 连接仪器：我们将函数发生器与LC谐振电路连接，将函数发生器的输出信号接入电路中。
同时，我们将示波器的探头连接到电路的输出端，以便观察电路的电压响应。
3. 调节频率：通过函数发生器，我们逐步调节频率，从低频到高频，记录下每个频率下的电压幅值和相位。
4. 数据记录：在调节频率的过程中，我们使用示波器观察电路的电压响应，并记录下每个频率下的电压幅值和相位。
实验结果：根据我们的实验数据，我们绘制了电压幅值和频率的关系曲线，以及电压相位和频率的关系曲线。
从曲线上可以明显观察到谐振现象的出现。
分析和讨论：1. 谐振频率：根据实验数据，我们可以确定谐振频率为电路中电感和电容数值决定的特定频率。
在谐振频率附近，电路的电压幅值达到最大值。
2. 谐振带宽：谐振带宽是指在谐振频率附近，电压幅值下降到最大值的一半时的频率范围。
我们可以通过实验数据计算得到谐振带宽的数值。
3. 谐振曲线的形状：根据实验数据绘制的谐振曲线，我们可以观察到其形状呈现出一定的特点。
在谐振频率附近，电压幅值变化较为剧烈，而在谐振频率两侧，电压幅值变化较为缓慢。
结论：通过本次实验，我们深入了解了交流电路的谐振现象。
交流谐振电路(电脑仿真)实验报告范文
交流谐振电路（电脑仿真）实验报告范文实验时间：20__ 年月日，第批签到序号：【进入实验室后填写】福州大学【实验八】】交流谐振电路（（心信息技术实验中心 209 实验室））学院班级学号姓名实验前必须完成【实验预习部分】登录下载预习资料携带学生证提前 0 10 分钟进实验室实验预习部分【实验目的】【实验仪器】( 名称)【实验原理】（文字叙述、主要公式、原理图）实验预习部分【实验内容和步骤】实验预习部分【【1】】写出示波器以下功能对应的标号电源开关：，聚焦：，辉度：，垂直方式开关：，，水平位移：，垂直位移：与，，【【2】】示波器校准信号为峰峰值值 4 V 、1 KHz 的方波，校准时垂直偏转灵敏度关（衰减器开关 10/15 ）应设定为V/DIV ，并调节垂直微调旋钮（14/19 ）让波形垂直方向占大格，扫描时间因数（（20 ）选择ms/DIV ，并调节扫描微调（24 ）让一个波形周期水平方向占占大大格。
【【3 】RLC 串联谐振电路，当信号源频率与谐振频率相同时，电流与信号源电压位相差；当信号源频率小于谐振频率时，电流位相于信号源电压位相，整个电路呈性；当信号源频率大于谐振频率时，电流位相于信号源电压位相，整个电路呈性。
【【4】】用示波器器观察和两波形，调节信号源频率，当示波器上显示的两列波时时信号源频率为为 RLC 串联电路谐振频率注（注2））。
值注１：示波器仪器介绍中校准信号为峰峰值 2 V ，但是仿真实验中是作为值峰峰值 4 4V 来校准。
注注 2 2 ：当示波器同时显示两路波形时，按“X X- -Y Y ” 按键（ 30 ）两次后两波形按照相同时序显示。
数据记录与处理测观测 RLC 串联谐振电路的特性信号源峰峰值：；电阻取值：，电感取值：，电容取值：；谐振频率计算值：，品质因数计算值：。
频率（Hz ）RV 峰峰值（Ｖ）I ）峰峰值（ｍＡ）频率（Hz ）RV 峰峰值（Ｖ）I ）峰峰值（ｍＡ）频率（（Hz ）RV 峰峰值（Ｖ）I ）峰峰值（ｍＡ）谐振频率测量值0f ：。
RLC串联交流谐振电路实验报告
RLC串联交流谐振电路实验报告RLC串联交流谐振电路实验报告引言：RLC串联交流谐振电路是电路中常见的一种形式，通过对其进行实验研究，可以更好地理解电路中的谐振现象和相关理论。
本文将介绍我们进行的RLC串联交流谐振电路实验，并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的：本次实验的主要目的是研究RLC串联交流谐振电路的特性，包括共振频率、电压相位差、电流幅值等。
通过实验，我们将探索电路中的谐振现象，加深对谐振电路的理解。
实验原理：RLC串联交流谐振电路由电感L、电阻R和电容C组成。
在交流电源的作用下，电路中的电感、电阻和电容会发生相互作用，从而导致电路中的电流和电压发生变化。
当电路达到谐振状态时，电路中的电流幅值最大，电压相位差为零。
实验步骤：1. 首先，我们将电感L、电阻R和电容C按照串联的方式连接起来，形成RLC串联交流谐振电路。
2. 然后，我们将交流电源连接到电路上，并通过示波器观察电路中的电流和电压波形。
3. 调节交流电源的频率，观察电路中的电流和电压的变化情况。
4. 记录不同频率下电流和电压的数值，并计算电压相位差和电流幅值。
5. 根据实验数据，绘制电流和电压随频率变化的图表。
实验结果：通过实验观察和数据记录，我们得到了RLC串联交流谐振电路的一些特性。
首先，我们发现在特定的频率下，电路中的电流幅值最大。
这个频率被称为共振频率，用f0表示。
同时，我们还观察到在共振频率下，电压和电流的相位差为零，即电压和电流完全同相。
除此之外，在共振频率附近，电压和电流的相位差会发生变化，并且电流幅值也会随着频率的变化而变化。
讨论与分析：通过对实验结果的分析，我们可以得出一些结论和认识。
首先，RLC串联交流谐振电路的共振频率与电感、电阻和电容的数值有关。
当电感、电阻和电容的数值发生变化时，共振频率也会相应地发生变化。
其次，电压和电流的相位差为零说明电压和电流在时间上是完全同步的，这是因为在共振频率下，电路中的电感、电阻和电容之间的相互作用达到了平衡状态。
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University of Science and Technology of China
96 Jinzhai Road, Hefei Anhui 230026,The People ’s Republic of China
交流谐振电路
李方勇 PB05210284 0510 第29组2号（周五下午）
实验题目 交流谐振电路
实验目的 研究RLC 串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素Q 的测量
方法及其物理意义。
实验仪器 电阻箱，电容器，电感，低频信号发生器以及双踪示波器。
实验原理
1． RLC 交流电路
由交流电源S ，电阻R ，电容C 和电感L 等组成 交流电物理量的三角函数表述和复数表述
()()
φϖφϖ+=+=t j Ee t E e cos
式中的e 可以是电动势、电压、电流、阻抗等交流电物理量，ϖ为圆频率，φ 为初始相角。
电阻R 、电容C 和电感串联电路
电路中的电流与电阻两端的电压是同相位的，但超前于电容C 两端的电压2π ，落后于电感两端的电压2π。
电阻阻抗的复数表达式为 R Z R =
模R Z =
电容阻抗的复数表达式为
C
j
e
C
Z j
Cϖ
ϖ
π1
1
2=
=-
模C
Z
Cϖ
1
=
电感阻抗的复数表达式为
L
j
Le
Z j
L
ϖ
ϖ
π
=
=2
模
L
Z
L
ϖ
=
电路总阻抗为三者的矢量和。
由图，电容阻抗与电路总阻抗方向相反，如果满足
L
c
ϖ
ϖ
=
1
，
则电路总阻抗为R，达到最小值。
这时电流最大，形成所谓“电流谐振”。
调节交流电源（函数发生器）的频率，用示波器观察电阻上的电压，当它达到最大时的频率即为谐振频率。
电路如下图。
电路参数–电动势电压，电流，功率，频率
元件参数–电阻，电容，电感
实验内容
1．观测RLC串联谐振电路的特性
（1）按照上图连接线路，注意保持信号源的电压峰峰值不变，蒋Vi和Vr接入双踪示波器的CH1和CH2（注意共地）
（2）测量I－f曲线，计算Q值
（3）对测得的实验数据，作如下分析处理：
1）作谐振曲线I－f，由曲线测出通频带宽
2）由公式计算除fo的理论值，并与测得的值进行比较，求出相对误差。
3） 用000
,,C
L L
i i L
V f V Q Q Q R R V V f ϖ=
=
==+∆三种公式计算Q 值，并进行比较。
（注意R L 为电感的固有电阻值） 4） 改变R 的值的值，重复（2）（3-1,3-2,3-3）
实验数据
40.20.00580ip p L V V L H C F R μ-====Ω
表7－1 R ＝400Ω时I －R V (R 两端电压最大值)关系
0 4.9620L c f KHz V V V
===
表7－2 R ＝600Ω时I －R V 关系
0 4.9615L c f KHz V V V
===
数据处理及分析评定实验结果的不确定度
1． R ＝400Ω
根据表7－1，作I －R V 曲线，得：
0.0
0.20.40.60.81.0
1.21.4
1.6V r /v
f/KHz
图7－1 I －R V 曲线 通频带宽：
5.1 4.70.4f KHz ∆=-=
理论值计算：
011
5.042L f KHz c ϖϖπ=⇒== 相对误差： 5.04 4.96
100% 1.6%5.04
δ-=
⨯=
Q 值计算： 0022 4.960.212.940080L
L L
f L KHz H
Q R R R R ϖππ⨯⨯=
=
==++Ω+Ω
2010.02C L i i V V V Q V V V
=
=== 0 4.9612.45.1 4.7
f Q f =
==∆- 比较：电压测量值偏小，所以计算得到Q 值相差较大，另外电压用毫伏表测量比较准确。
2．R ＝400Ω
根据表7－1，作I －R V 曲线，得：
V r /v
f/KHz
图7－1 I －R V 曲线 通频带宽：
5.23 4.670.56f KHz ∆=-=
理论值计算：
011
5.042L f KHz c ϖϖπ=⇒== 相对误差： 5.04 4.96
100% 1.6%5.04
δ-=
⨯=
Q 值计算： 0022 4.960.29.160080L
L L
f L KHz H
Q R R R R ϖππ⨯⨯=
=
==++Ω+Ω
157.52C L i i V V V Q V V V
=
=== 0 4.969.00.55
f Q f =
==∆ 比较：电压测量值偏小，所以计算得到Q 值相差较大，另外电压用毫伏表测量比较准确。
课后思考题
1． 根据RLC 串联电路的谐振特点，在实验中如何判断电路达到了谐振
答：先估计大约值，然后测量在这个附近的值时测量密集一些，找到电压最大值，对应的频率值为谐振频率。
2． 串联电路谐振时，电容与电感上的瞬时电压的相位关系如何若将电容和电感两端接到示波器上，将看到什么
现象，为什么
答：电路中的电流与电阻两端的电压是同相位的，但超前于电容C 两端的电压/2π ，落后于电感两端的电压/2π所以电容电压落后与电感电压π，示波器上类似于两全波重合的图像。
3． 如果用一个400mH 的固定电感与一个可变的调谐电容组成一个串联谐振电路。
为了使之能在200~600m 的波
段上调谐，则电容的调谐范围应为多少 答：
2
11
22006000.0280.25L C C C L
m m pF C pF
ϖϖπλλ=⇒=⎛
⎫ ⎪⎝
⎭<<∴<<。