RLC 元件阻抗特性的测量与研究 预习报告

班级：
；姓名： 实验 3
；学号：
；
实验室： 21B394
RLC 元件阻抗特性的测量与研究（研究型）
一、实验目的与所需设备 1. 实验目的 (1) 巩固理解线性电阻、电感、电容在不同频率中的阻抗特性； (2) 学习研究信号发生器、示波器等电子仪器设备的使用方法； 2. 所需设备和器件 函数信号发生器，双踪示波器，交流电压表（毫伏表） ，电阻箱，电容箱，电感箱 二、实验内容 1.仪器使用。按照表 3-1 的要求设置函数信号发生器的输出波形及参数。然后用示波器观察函 数信号发生器的输出波形并测量所需电参数。用毫伏表测量输出信号的有效值。将测量的数 据记入到表 3-1 中。毫伏表或示波器一定要和函数信号发生器“共地” ，即测量设备的黑色鳄 鱼夹要和函数信号发生器的黑色鳄鱼夹相连。
表 3-1 周期信号电参数数据表
函数信号发生器设置参数 波 形 频 率 周 期 峰 峰 值 3V 5ms 50kHz 4V 2.4V × 有 效 值 频 率 周 正弦波 正弦波 方 波 100kHz 示波器测量值 期 峰 峰 值 有 效 值 毫伏表测量值 有 效 值
2.测定元器件阻抗的频率特性。
（a）
X C实验
X C理论
相对误差
0.1
0.3
0.4
0.5
0.7
0.9
1.2
3
6
10
四、研究型进阶实验： RLC 串联谐振电路特性的研究
图 3.2 串联谐振频率特性的实验电路图
电路如图 3.2 所示，函数信号发生器输出正弦波信号，串联电路谐振时电流最大，所以 在 R 上的电压降也最大，据此很容易找出谐振频率，即将信号源输出某一幅度，信号源频率 在理论计算的谐振频率附近，调节频率，使毫伏表指示为最大值，即为谐振点。此时信号源 的频率即为电路的谐振频率 f 0 。 U S 0.5 V ， L 10mH， C 0.1μF， R=300 。 自拟表格， 试确定实验的谐振频率点，并测出 U R ，算出谐振时的电流 I 保持 0.5V 不变。
UR 。注意在测量 f 0 、 的频率特性测试表
f /kHz U S (V) U L (mV) U R 0 (mV) I (mA)
X L实验 X L理论
相对误差
5
10
20
30
40
50
60
70
80
100
表 3-3 电容元件 C 的容抗的频率特性测试表
f /kHz U S (V) U C (mV) U R 0 (mV) I (mA)
(b)
图 3.1 元件阻抗的频率特性的实验电路图
按图连接电路，信号发生器选择电压输出端为有效值 2V 正弦波，信号源频率从 5kHz 到 100kHz 之间变化， R=300 ， L=10mH ，测量电感俩端电压和取样电阻俩端电压，数据填入表 32。然后将 L 换为电容 C=0.1uF ，图 3.1(b)，容抗的幅频特性测量结果填入表 3-3 中。 三、注意事项 1. 注意事项 (1) 预习过程中应对关键理论值进行计算或对数据变化趋势做理论上的估计，以便在实验过 程中及时发现异常现象； (3) 所有需要测量的数据均以仪表实测读数为准； (4) 函数信号发生器的输出的俩个鳄鱼夹禁止接到一起导致电源短路； (5) 示波器和函数信号发生器和毫伏表注意“共地” 。