正弦稳态时RLC电压电流相位关系的测试资料重点
47正弦稳态时RLC元件电压电流相位关系的测试
下次预习ห้องสมุดไป่ตู้
4.8 RC低通滤波器的设计与测试 ……………………P132
U& jLI&
电压超前电流90° 3. 电容电压电流的相位关系:
电压滞后电流90°
U& 1 I&
jC
二、实验原理
4. 电压电流相位关系的测试方法
其中X是被测元器件， Ro是测量电流用的取样电阻。
二、实验原理
4. 电压电流相位关系的测试方法 垂直方式 双踪观测方式
二、实验原理
5. 相位差的测试方法 双迹法（截距法）测量相位差 超前
3.电容元件电压电流相位关系的测试 自拟实验电路，测试电容元件的电压电流相位
关系，测量该相位差，并在同一坐标下绘出电容元件 的电压与电流波形。
正弦激励 f =10kHz，取样电阻 24Ω 被测元件 电容0.047µF。
四、实验报告要求
1、认真记录实验数据 2、用坐标纸定量描绘测试波形，正确标明相应坐标。 3、根据测量数据和波形，分析测试结果总结相关内容。
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X
X1 X
二、实验原理
所选元件要求
正弦激励: f =10kHz，取样电阻 24Ω 被测元件: 电阻 1kΩ 电感 10mH 电容 0.047µF
三、实验内容
1.电阻元件电压电流相位关系的测试 自拟实验电路，测试电阻元件的电压电流相位
关系，测量该相位差，并在同一坐标下绘出电阻元件 的电压与电流波形。
4.7 正弦稳态时R、L、C电压电流
相位关系的测试
一.实验目的
1．进一步掌握正弦稳态电路中R、L、C元件的电压电
流关系；
2．掌握相位差的测试方法；
3．进一步熟练掌握示波器的双踪 测试方法。
实验五 RLC正弦交流电路测量
实验五RLC正弦交流电路测量
一．实验目的
1. 测量正弦稳态交流电路中R 、L 、C 元件端电压与电流波形，观测电压、电流相位差φ，了解元器件的阻抗和阻抗角（即相位差φ）的测量。
2. 测量R 、L 、C 电路电压与电流波形，加深理解正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。
3. 熟悉电路功率，功率因数的意义，并掌握其测量方法。
二．实验仪器设备
仿真软件平台(Multisim 10),硬件基础电路实验箱。
双踪示波器直流稳压电源万用表交流毫伏表电压表。
三．仿真实验过程
1.R单独作用
2.L单独作用
3.C单独作用
4.R,C,L三者并联作用
四．实验内容
1 、通过电缆线将低频信号发生器输出的正弦信号接至电路，作为激励源 u，在正弦稳态信号 u(5V 4kHz) 激励下, 测量R(470Ω ) 、 L(10mH ) 、 C(0.1Uf)
元件端电压与电流波形。
使用双踪示波器测量正弦信号的峰—峰值Up-p，频率f(T)和相位差φ,观察李沙育图形; 使用晶体管毫伏表测量正弦信号有效值。
2 、将元件 R 、 L 并联相接，测量电压和电流的波形及相位差。
计算电路的功率因数（ cosφ值）。
3 、将元件 R 、 L 、 C 并联相接，测量电压和电流的波形及相位差，根据电压、电流的相位差可判断 Z 并是感性还是容性负载。
计算电路的功率因数（ cos φ值）。
4 、电路 Z 并的阻抗和阻抗角（即相位差φ）随输入信号的频率变化而改变，改变频率(1kHz-10kHz) ，观察电压、电流的相位差的变化。
实验报告一 L、C元件上电流电压的相位关系
四川大学网络教育学院实验报告实验名称: 电工电子综合实践9001学习中心万州奥鹏中心姓名刘德春学号************实验内容:一、L、C元件上电流电压的相位关系二、虚拟一阶RC电路三、用数字电桥测交流参数.四、算术运算电路五、计数器六、触发器实验报告一L、C元件上电流电压的相位关系院校：四川大学电气信息学院专业：电气工程及其自动化实验人：刘德春，同组人：戴晓冬时间：2010年2月6日一、实验目的1、在正弦电压激励下研究L、C元件上电流，电压的大小和它们的相位关系，以及输入信号的频率对它们的影响。
2、学习示波器、函数发生器以及数字相位仪的使用二、仪器仪表目录1、交流电流表、交流电压表2、数字相位计三、实验线路、实验原理和操作步骤操作步骤：1、调节ZH-12实验台上的交流电源，使其输出交流电源电压值为220V。
2、按电路图接线，先自行检查接线是否正确，并经教师检查无误后通电3、用示波器观察电感两端电压u L和电阻两端u R的波形,由于电阻上电压与电流同相位，因此从观察相位的角度出发，电阻上电压的波形与电流的波形是相同的，而在数值上要除以“R”。
仔细调节示波器，观察屏幕上显示的波形，并将结果记录操作步骤：1、调节ZH-12实验台上的交流电源，使其输出交流电源电压值为24V。
2、按图电路图接线，先自行检查接线是否正确，并经教师检查无误后通电。
3、用示波器的观察电容两端电压u C和电阻两端电压u R的波形，（原理同上）。
仔细调节示波器，观察屏幕上显示的波形四、实验结果：1、在电感电路中，电感元件电流强度跟电压成正比，即I∝U.用1/（X L）作为比例恒量，写成等式，就得到I=U/（X L）这就是纯电感电路中欧姆定律的表达式。
电压超前电路90°。
分析：当交流电通过线圈时，在线圈中产生感应电动势。
根据电磁感应定律，感应电动势为die L dt=-（负号说明自感电动势的实际方向总是阻碍电流的变化）。
正弦稳态时RLC电压电流相位关系的测试资料重点
输入信号：正弦波，f=10kHz,Upp=6V
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R、L、C电压电流相位关系
国家工科电工电子基础教学基地
国家级实验教学示范中心
现代电子技术实验
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ＵR24
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Ipp =UR24pp/24
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现代电子技术实验
实验报告作图示例
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R、L、C电压电流相位关系
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现代电子技术实验
五、下次预习要求(通信学院)
者，先选定一电容值，再确定电阻。）
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R、L、C电压电流相位关系
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Ｕ u1
u2
() U1 U2
AB
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CD X
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测试相位差时，保持CH1、
CH2的扫描时基线重合。
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R、L、C电压电流相位关系
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三、实验内容
现代电子技术实验
元件取值： 被测元件：R=1kΩ、L=10mH、C=0.047μF 取样电阻：R=24Ω 输入信号：正弦波，f=10kHz,Upp=6V
正弦交流电路参数的测量资料
4.1正弦交流电路参数的测量4.1.1实验目的1•熟悉正弦交流电的 三要素，熟悉交流电路中的矢量关系。
2. 熟悉调压器、交流电压表、交流电流表、功率及功率因数表的正确连接及使用。
3. 掌握R 、L 、C 元件不同组合时的交流电路参数的基本测量方法。
4.1.2实验预习要求1. 了解熟悉实验仪表的使用方法。
2. 了解R 、L 、C 元件的基本特性。
3. 熟悉实验所采用的连接电路及测试方法。
4.1.3基本原理1. 正弦交流电的三要素i = sin (£y初相角o :袂宦正弦壘起始位苴 甫频率；决定正弦量变化快慢 幅值兀：袂定正弦重的大小幅假 角频率、初相甬成为正弦重的三要爲2. 电路参数在正弦交流电路的负载中，可以是一个独立的电阻器、 互组合(这里仅采用串联组合方式，如图4.1-2所示)。
电路里元件的阻抗特性为亠丄1 Z =R j(X L —X c ) =R j( L)C当采用交流电压表、电流表和有功功率表对电路测量 时(简称三表法)，可用下列计算公式来表述 Z 与P 、U 、I 相互之间的关系：负载阻抗的模|Z=U/I ;负载回路的等效电阻 R= P/|2 =|Z cos® ；负载回路的等效电抗 X =f|z|2 _R 2 =Z S in 申； 功率因数 cos P ;电压与电流的相位差=arctan _1_ =arcta ；UI RR当：>0时，电压超前电流；当 <0时，电压滞后电流。
图4.1-1正弦交流电电感器或电容器，也可由它们相2. 矢量关系电路中的电压和电流是两个矢量。
在直流电路中它们之间的相差只存在 00和1800两种状态，描述或计算时就采用加上符号（同相为正“+”、反相为）的形式。
在交流电路中它们之间的相差是处于 00至180°之间的任一状态，描述或计算时就采用复数 （模及相角） 的形式。
基尔霍夫定律不仅在直流电路里成立（ £ U =0和瓦1=0 ）,在交流电路里也成立在交流电路里有a U =0和7 ll =0。
rlc电路的稳态特性实验报告
rlc电路的稳态特性实验报告实验目的：本实验旨在研究和分析RLC电路的稳态特性，通过实验测量和数据分析，探究电路中电感、电阻和电容对电流和电压的影响，进一步加深对RLC电路的理解。
实验原理：RLC电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成的串联或并联电路。
在稳态条件下，电路中的电流和电压将保持稳定，不随时间变化。
通过测量电路中的电流和电压，可以得到电路的稳态特性。
实验步骤：1. 准备工作：将实验所需的电感、电阻和电容连接好，确保电路连接正确无误。
2. 测量电流：通过连接电流表，测量电路中的电流值。
记录测量结果。
3. 测量电压：通过连接电压表，测量电路中的电压值。
记录测量结果。
4. 改变电感值：调节电感器的数值，改变电感值，重复步骤2和步骤3，记录测量结果。
5. 改变电阻值：调节电阻器的数值，改变电阻值，重复步骤2和步骤3，记录测量结果。
6. 改变电容值：调节电容器的数值，改变电容值，重复步骤2和步骤3，记录测量结果。
实验结果与数据分析：通过实验测量得到的电流和电压数据，可以绘制电流-时间曲线和电压-时间曲线，进一步分析电路的稳态特性。
1. 电感对电路的影响：改变电感值时，观察到电流和电压的变化。
当电感值增大时，电路中的电流和电压呈现出振荡的特性，振荡频率随电感值的增大而减小。
2. 电阻对电路的影响：改变电阻值时，观察到电流和电压的变化。
增大电阻值会导致电路中的电流和电压下降，减小电阻值则会使电路中的电流和电压增大。
3. 电容对电路的影响：改变电容值时，观察到电流和电压的变化。
增大电容值会使电路中的电流和电压下降，减小电容值则会使电路中的电流和电压增大。
通过以上实验结果和数据分析，可以得出以下结论：1. RLC电路的稳态特性取决于电感、电阻和电容的数值。
不同数值的电感、电阻和电容会导致电路中的电流和电压呈现不同的变化规律。
2. 在RLC电路中，电感和电容是能量储存元件，电阻则是能量消耗元件。
电感和电容会使电路中的电流和电压发生振荡，而电阻则会使电流和电压减小。
实验4指导书 RLC正弦稳态电路的研究
CRU 图16-1实验4指导书 RLC 正弦稳态电路的研究预习内容阅读课本中RLC 串联电路谐振章节，预习实验的内容，手写预习报告。
一、实验目的1．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）、通频带的物理意义及其测定方法。
2．通过对RLC 串联电路频率特性的测量与分析，学习用实验方法绘制Ｒ、Ｌ、Ｃ串联电路不同Q 值下的幅频特性曲线。
3．熟练使用信号源和频率计。
二、实验原理1、幅频特性和相频特性在RLC 串联电路中，若施加正弦交流电压，则电路中的电流和各元件上的电压将随电源频率的不同而改变，电流和电源电压间、各元件上的电压和电源电压间的相位差也随电源频率的不同而变化。
前者的函数关系称为幅频特性，后者的函数关系称为相频特性，亦即RLC 电路的稳态特性。
在图16-1所示的Ｒ、Ｌ、Ｃ串联电路中，电路复阻抗)1(j CL R Z ωω-+=，当CL ωω1=时，Z ＝R ，U 与I 同相，电路发生串联谐振，谐振角频率LC10=ω，谐振频率LCf π210=。
在图16-1电路中，若U 为激励信号，RU 为响应信号，其幅频特性曲线如图16-2所示，在ｆ＝ｆ０时，A ＝1，U R ＝U ，ｆ≠ｆ０时，U R ＜U ，呈带通特性。
A ＝0.707，即U R ＝0.707U 所对应的两个频率ｆL 和ｆH 为下限频率和上限频率，ｆH －ｆL 为通频带。
通频带的宽窄与电阻R 有关，不同电阻值的幅频特性曲线如图16-3所示。
电路发生串联谐振时，U R ＝U ，U L ＝U C ＝Q U ，Q 称为品质因数，与电路的参数R 、L 、C 有关。
Ｑ值越大，幅频特性曲线越尖锐，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。
在本实验中，测量不同频率下的电压U 、U R 、U L 、U C ，绘制Ｒ、Ｌ、Ｃ串联电路的幅频特性曲线，并根据L h f f f -=∆计算出通频带，根据A f0f L f h f 1707.0图16-2A f1707.00图16-3Q U UU ULC ==或Lh 0f f f Q -=计算出品质因数。
正弦稳态时R、L、C电压电流相位关系的测试
对实验结果的理解与讨论
实验结果有助于深入理解r、l、c元件在正弦稳态下的电压电流相位关系，为电路分 析和设计提供了重要的理论依据。
对于实际应用中可能出现的复杂电路，掌握r、l、c元件的相位关系有助于分析电路 的工作状态和性能。
改变函数信号发生器的频 率，重复上述步骤，记录 多组数据。
通过示波器上的测量工具， 测量电压和电流的相位差， 并记录下来。
分析实验数据，得出r、l、 c元件的电压电流相位关 系结论。
04 实验结果与分析
r、l、c元件的电压电流相位关系
电阻（r）的相位关系
电容（c）的相位关系
在正弦稳态下，电阻的电压和电流相 位相同，即同相位。这意味着电压和 电流同时达到峰值，同时为零。
详细描述
电容器是一种电子元件，其特点是电 压在正弦稳态下滞后于电流90度。在 测试中，我们使用电容器来模拟纯电 容负载，以便研究电压和电流之间的 关系。
函数信号发生器
总结词
函数信号发生器用于产生测试所需的交流信号。
详细描述
函数信号发生器是一种电子设备，能够产生各种波形和频率的信号，如正弦波、方波等。在测试中，我们使用函 数信号发生器来提供交流信号源，以便对电阻器、电感器和电容器进行测试。
感谢您的观看
实验结果与理论分析的对比也提醒我们，理论与实践之间可能存在的偏差，需要在 实践中不断修正和完善理论。
05 结论与展望
总结实验结果
实验结果表明，电阻（r）元件的电压和电流相位相同，电感（l）元件的电压相位滞 后电流相位90度，电容（c）元件的电压相位超前电流相位90度。
通过实验数据，验证了正弦稳态时r、l、c元件的电压电流相位关系，进一步加深 了对电路理论的理解。
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输入信号：正弦波，f=10kHz,Upp=6V
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c b C1008
RL 30k
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仿真实验任务
现代电子技术实验
用multisim软件仿真完成如下实验任务： 3.16 多级放大电路的设计及测试 3.20 文氏桥振荡电路的设计与测试 完成附录的报告，并附上仿真过程的截图。 16周前交报告。
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五、下次预习要求（非通信学院） 3.8 RC低通滤波器的设计与测试（P99）
1．复习由电阻、电容构成低通滤波器电路的原 理
2．通频带与电路参数之间的关系 3．自选元件设计一阶RC低通滤波器，fc=16kHz （常规方法：先选定一电阻值，再确定电容；或
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测试相位差时，保持CH1、
CH2的扫描时基线重合。
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三、实验内容
现代电子技术实验
元件取值： 被测元件：R=1kΩ、L=10mH、C=0.047μF 取样电阻：R=24Ω 输入信号：正弦波，f=10kHz,Upp=6V
UR(t) IR(t)
2. L电压电流的相位关系
U L jLIL
3. C电压电流的相位关系
1
UC jC IC
UL(t)
IL(t)
UC(t) IC(t)
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二、实验原理
现代电子技术实验
4. 电压电流相位关系的测试方法
被测元件
3.7 正弦稳态时R、L、C 电压电流相位关系的测试
重点掌握：示波器双踪测试波 形相位差的方法
预习情况检查
现代电子技术实验
1.正弦稳态电路中L、C 的电压、电流超前滞后
关系？
2.正弦稳态电路中，如何测量流过某个元件的 电流？
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CH1 双踪：
ALT
函
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CH2
数
发
R取样
生
器
R取样的电压相
位与流经被测
元件的电流的
相位相同
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二、实验原理
5. 相位差的测试方法——双迹法（截距法）
Ｕ u1
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实验报告作图示例
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R、L、C电压电流相位关系
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五、下次预习要求(通信学院)
3.14 单管放大电路的设计、静态工作点、 增益的测试（P.119）
参照教材“共射放大器原理”及“电路设 计要点”内容，按照设计任务并结合元件 袋中提供的器件，估算共射放大电路的电 路参数。在面包板上搭好电路，课前检查， 完成预习报告（P.253、254），并在电路 图（P.254）上标注元件值。
者，先选定一电容值，再确定电阻。）
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四、实验报告要求
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1、认真记录实验数据
2、用坐标纸定量描绘测试的电压与电流波 形，正确标明相应坐标，并写下相应的相 位差。
3、根据测量数据和波形，分析测试结果总 结相关内容。
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具有最大动态输出范围的单管共射放大电 路的性能指标：
三极管型号采用：2SC1008
指标要求：Vcc=12V，ICQ=1~2mA 负载RL=30kΩ ，电压增益Au≥100 Ri>1.5kΩ，Ro<2.5kΩ
C1008
ec b
一.实验目的
现代电子技术实验
1．进一步理解正弦稳态电路中R、L、C元件 的电压电流关系；
2．掌握相位差的测试方法；
3．进一步熟练掌握示波器的双踪测试方法。
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二、实验原理
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1. R电压电流的相位关系
UR RIR
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电阻、电容、电感元件电压电流相位关系 的测试
根据实验原理图，拟定电路，分别测试电阻、 电容、电感元件的电压电流相位关系，测 量该相位差φu-i，并在同一坐标下定量绘 出所测试元件电压与电流的相位波形，计 算相位差。