电阻对理想RLC串联谐振电路频率特性的影响
rlc串联电路谐振角频率
rlc串联电路谐振角频率RLC串联电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三个元件串联而成的电路。
当电路中的电感和电容能够达到一定的数值时，电路会出现谐振现象。
谐振是指电路中的电压和电流振荡的频率与外加电源频率相同的现象。
在RLC串联电路中，谐振角频率（ω）是指电路中电压和电流振荡的频率。
当电路处于谐振状态时，电压和电流的振荡频率达到最大值，此时电路的谐振角频率就是谐振频率。
谐振角频率可以用以下公式表示：ω = 1/√(LC)其中，L表示电感的值，C表示电容的值。
根据这个公式，我们可以看出，谐振角频率与电感和电容的数值有关。
当电感和电容的数值增大时，谐振角频率减小，反之亦然。
谐振角频率在RLC串联电路中具有重要的意义。
首先，谐振角频率决定了电路的共振特性。
当电路的谐振角频率与外加电源的频率相等时，电路对外加电源的响应最大，电压和电流振幅最大。
这种情况下，电路呈现出共振现象，能够将输入的能量最大化地传递到输出端。
谐振角频率还决定了电路的频率选择性。
在谐振角频率附近，电路对外加电源的响应最大，而在其他频率下，电路的响应则相对较小。
这意味着，RLC串联电路可以根据输入信号的频率进行选择性放大或抑制，实现对特定频率信号的处理。
谐振角频率还与电路的带宽有关。
带宽是指电路能够有效工作的频率范围。
在RLC串联电路中，带宽可以通过谐振角频率和品质因数（Q值）来计算。
品质因数是电路的谐振频率与带宽之比。
当电路的品质因数越大时，电路的带宽越窄，能够对更窄的频率范围进行选择性放大或抑制。
在实际应用中，RLC串联电路的谐振角频率被广泛应用于无线通信、音频放大、滤波器设计等领域。
通过合理选择电感和电容的数值，可以实现对特定频率信号的处理和控制。
同时，谐振角频率也是电路设计中的重要参数，能够帮助工程师进行电路分析和优化设计。
RLC串联电路的谐振角频率是电路中电压和电流振荡的频率。
它决定了电路的共振特性、频率选择性和带宽。
rlc串联电路频率特性实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除rlc串联电路频率特性实验报告篇一：RLc串联电路的幅频特性与谐振现象实验报告_-_4(1)《电路原理》实验报告实验时间：20XX/5/17一、实验名称RLc串联电路的幅频特性与谐振现象二、实验目的1．测定R、L、c串联谐振电路的频率特性曲线。
2．观察串联谐振现象，了解电路参数对谐振特性的影响。
1．R、L、c串联电路(图4-1)的阻抗是电源频率的函数，即：Z?R?j(?L?1)?Zej??c三、实验原理当?L?1时，电路呈现电阻性，us一定时，电流达最大，这种现象称为串?c联谐振，谐振时的频率称为谐振频率，也称电路的固有频率。
即?0?1Lc或f0?12?LcR无关。
图4-12．电路处于谐振状态时的特征：①复阻抗Z达最小，电路呈现电阻性，电流与输入电压同相。
②电感电压与电容电压数值相等，相位相反。
此时电感电压(或电容电压)为电源电压的Q倍，Q称为品质因数，即Q?uLuc?0L11ususR?0cRRc在L和c为定值时，Q值仅由回路电阻R的大小来决定。
③在激励电压有效值不变时，回路中的电流达最大值，即：I?I0?usR3．串联谐振电路的频率特性：①回路的电流与电源角频率的关系称为电流的幅频特性，表明其关系的图形称为串联谐振曲线。
电流与角频率的关系为：I(?)?us1??R2??L???c??2?us0??R?Q2?0??I00??1?Q2?0?2当L、c一定时，改变回路的电阻R值，即可得到不同Q 值下的电流的幅频特性曲线(图4-2)图4-2有时为了方便，常以?I为横坐标，为纵坐标画电流的幅频特性曲线(这称?0I0 I下降越厉害，电路的选择性就越好。
I0为通用幅频特性)，图4-3画出了不同Q值下的通用幅频特性曲线。
回路的品质因数Q越大，在一定的频率偏移下，为了衡量谐振电路对不同频率的选择能力引进通频带概念，把通用幅频特性的幅值从峰值1下降到0.707时所对应的上、下频率之间的宽度称为通频带(以bw表示)即：bw??2?1??0?0由图4-3看出Q值越大，通频带越窄，电路的选择性越好。
实验五RLC串联电路的幅频特性与谐振现象
电路分析》实验实验一简单万用表线路计算和校验一、实验目的1．了解万用表电流档、电压档及欧姆档电路的原理与设计方法。
2．了解欧姆档的使用方法。
3．了解校验电表的方法。
二、实验说明万用表是测量工作中最常见的电表之一，用它可以进行电压、电流和电阻等多种物理量的测量，每种测量还有几个不同的量程。
万用表的内部组成从原理上分为两部分：即表头和测量电路。
表头通常是一个直流微安表，它的工作原理可归纳为：“表头指针的偏转角与流过表头的电流成正比”。
在设计电路时，只考虑表头的“满偏电流Im”和“内阻Ri”值就够了。
满偏电流是指表针偏转满刻度时流过表头的电流值，内阻则是表头线圈的铜线电阻。
表头与各种测量电路连接就可以进行多种电量的测量。
通常借助于转换开关可以将表头与这些测量电路分别连接起来，就可以组成一个万用表。
本实验分别研究这些实验。
1．直流电流档多量程的分流器有两种电路。
图1-1的电路是利用转换开关分别接入不同阻值的分流器来改变它的电流量程的。
这种电路计算简单，缺点是可能由于开关接触不太好致使测量不准。
最坏情况（在开关接触不通或带电转换量程时有可能发生）是开关断路，这时全部被测电流都流过表头造成严重过载（甚至损坏）。
因此多量程分流器都采用图1－2的电路，以避免上述缺点。
计算时按表头支路总电阻r0’＝2250Ω来设计，其中ｒ’是一个“补足”电阻，数值视r0大小而定。
图1-1 利用转换开关的分流器图1-2 常用的多量程分流器电路图1-3 实验用万用表直流电流档电路给定表头参数：Ω='μ=2250r A 100I 0m ， 由图1-3得知：1m 10m R )I I (r I -=' 1110m R I )R r (I =+' 1101m I )R r (R I +'=同理，可推得：2102m I )R r (R I +'=合并上两式1101I )R r (R +'=2102I )R r (R +'将10R r +'消去有：2211R I R I = 现将已知数据代入计算如下：)I I (r I R m 10m 1-'=Ω==-⨯⨯=---250922501010225010100R 4361 2211R I R I =1212R I I R =Ω=⨯=5025051R 2 Ω==Ω=50R r 200r 221，2．直流电压档图1-4为实验用万用表直流电压档线路，给定表头参数同上。
rlc串联谐振电路r的作用
在RLC串联谐振电路中，电阻R的作用非常重要：
1. 能量损耗：
电阻R代表了电路中的阻性成分，当电流通过时会产生热量，即造成能量损耗。
即使在谐振状态下，由于理想元件不存在，实际电路中的电阻也会导致部分电能转化为热能而损失掉。
2. 影响品质因数Q：
串联谐振电路的品质因数（Quality Factor, Q）是衡量系统对谐振频率响应选择性的参数。
其中，电阻的存在会降低Q值，意味着谐振电路的选择性变差，峰值电压降低，谐振曲线变得更宽。
3. 决定带宽：
在通信和信号处理领域，电阻与电感L和电容C 一起决定了电路的带宽。
在谐振条件下，带宽定义为谐振频率f0处增益下降到峰值增益的1/√2时的频率范围，电阻越大，带宽越宽。
4. 影响谐振峰值：
在谐振点，由于电阻的存在，会导致谐振时电路中
的电流不达到无限大，而是有一个最大值，这个最大电流受到电阻的影响。
5. 稳定性增强：
虽然电阻降低了效率和增大了带宽，但它也增加了电路的稳定性。
没有电阻的理想RLC谐振电路在发生谐振时可能出现非常大的电流或电压，这在某些情况下可能是危险的。
电阻的存在可以限制这些极端值。
总之，在RLC串联谐振电路中，电阻R虽然从效率角度看是一种不利因素，但它是电路设计中不可或缺的一部分，对于电路的工作特性、稳定性以及能源的有效利用等方面起着关键作用。
RLC串联电路的谐振特性研究实验报告
RLC串联电路的谐振特性研究实验报告摘要本研究讨论了RLC串联电路的谐振特性。
串联电路的最大谐振频率和最小谐振频率通过实验测量，通过电路计算来验证。
特性曲线的形状是理论测量的结果一致的，说明实验结果可靠。
结果表明，当阻抗器的电阻值增加时，最大和最小谐振频率比较稳定。
关键词：RLC串联电路；谐振特性；实验测量；计算验证；特性曲线1 引言RLC串联电路是电力系统中常见的高阻抗电源和测量电路，它由电阻R、电感L及电容C三个元件组成，是用于测量谐振特性最常见的电路之一。
由于谐振特性及其相关特性与RLC串联电路的参数密切相关，所以要准确测量谐振特性，就必须对这三个基本元件的各种特性进行准确的测试和验证。
本文将对RLC串联电路的谐振特性进行测量和验证，以分析其特性表现，以作为进一步的基础研究。
2 电路实验RLC串联电路的实验图如图1所示，由电阻R、电感L和电容C三个元件组成。
示波器用来测量RLC串联电路中交流电压的波形变化，正弦波发生器用来产生一定的输出电压，可改变频率来测量最大、最小谐振频率的值，而变阻器用来改变RLC串联电路的电阻R的电阻值，可分析子图形1中电感L、电容C外部给定的谐振频率。
实验采用正弦波发生器输出不同频率信号，对RLC串联电路中U-V示波器测量输出电压波形，当变阻器的电阻值一定时，随着输出电压频率变化而变化。
当输出电压频率与RLC电路谐振频率相符时，其输出电压有更显著的波动，电源从高频到低频，以及由低频到高频，都能够找到一个共振的频率值，这个值分别是最大谐振频率和最小谐振频率。
3 结果分析本次实验结果显示，随着阻抗器电阻值的改变，最大谐振频率和最小谐振频率也有所变化，而在不同的电阻值上，谐振频率的变化幅度都很小。
比较理论计算和实验测量的结果，证明了实验测量的准确性。
可以发现，实验测量和理论计算的特性曲线基本构成一致，并且越靠近频率值越接近，证明了谐振特性的实验测量结果的可靠性。
RLC串联谐振实验报告
电路原理实验报告姓名：***学号：************班级：轨道1801电路原理实验报告实验项目实验十六RLC串联谐振电路的研究实验时间2019-5-11 地点323 室温26℃ 60%湿度标准大气压实验人戴一凡学号201821095002 同组人201821095013吕淼淼1、实验目的(1)学习用实验方法绘制RLC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及特点，掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法。
2、原理说明(1)在图16-1所示的RLC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16-2所示。
(2)在f=f0=2Π√LC处的频率点称为谐振频率，此时X L= X C，电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小。
在输入电压U i为定值时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压U i同相。
从理论上讲，此时U i= U R= U o，U L= U C= QU i，式中的Q称为电路的品质因数。
(3)Q值的两种测量方法，一是根据公式Q=U LU0=U CU0测定，U C与U L分别为谐振时电容C和电感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=f0f2−f1求出Q 值。
式中f0为谐振频率，f2和f1是失谐（输出电压幅度下降到最大值的0.707倍）时的上、下频率。
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、选择性和通频带只决定于电路本身的参数，与信号源无关。
3、实验内容3.1实验设备3.2实验电路按照实验电路如图16-3连接电路,C 为0.01uF 的电容,R 为电阻箱。
rlc串联谐振电路的研究实验结论
rlc串联谐振电路的研究实验结论以rlc串联谐振电路的研究实验结论为标题，写一篇文章研究实验结论：rlc串联谐振电路是一种能够在特定频率下实现电压最大化的电路。
通过对该电路进行实验研究，我们得出以下结论：1. 谐振频率的确定：在实验中，我们通过改变电容器的电容值和电感器的电感值，观察到当电容和电感的值满足一定关系时，电路会在特定频率下发生谐振现象。
通过实验数据的分析，我们可以计算得到谐振频率的数值，从而确定谐振频率的计算公式。
2. 电压的最大化：在谐振频率下，串联谐振电路的电压会达到最大值。
这是因为在该频率下，电感和电容的阻抗大小相等且相互抵消，使电路的总阻抗最小化。
因此，电压信号能够充分通过电路而不受阻碍，导致电压最大化。
3. 相位差的变化：在实验中，我们还观察到串联谐振电路中电压与电流之间存在相位差。
在低于谐振频率时，电流超前于电压；而在高于谐振频率时，电压超前于电流。
这是由于电感和电容的阻抗特性导致的。
在谐振频率时，相位差为零，电流与电压同相。
4. 能量损耗的存在：在实验中，我们发现串联谐振电路存在能量损耗的现象。
这是由于电阻的存在导致的，电阻会消耗电路中的能量并产生热量。
因此，在实际应用中，我们需要考虑电路中的能量损耗问题，以避免电路的过热或其他损坏情况的发生。
通过对rlc串联谐振电路的研究实验，我们得出了谐振频率的确定、电压最大化、相位差的变化以及能量损耗的存在等结论。
这些结论对于我们理解和应用谐振电路具有重要意义，也为进一步研究和应用提供了基础。
因此，在电路设计和工程实践中，我们可以根据这些结论来优化电路设计，提高电路的性能和效率。
rlc串联电路谐振条件和谐振频率
rlc串联电路谐振条件和谐振频率
RLC串联电路是由电感、电容和电阻组成的电路。
当电路中的电感、电容和电阻的数值达到一定的条件时，电路会出现谐振现象，也就是说，电路中的电流和电压会在一定的频率下达到最大值，这就是RLC谐振。
1. RLC串联电路谐振条件
电路中的电感、电容和电阻的数值以及电路的频率会影响电路的谐振现象。
电感是影响电路谐振频率的重要因素。
当电路中的电感较大时，电路的谐振频率会变低；反之，当电路中的电感较小时，电路的谐振频率会变高。
电阻是影响电路谐振现象的关键因素。
电阻会消耗电路中的能量，使得电路的振幅变小并且振动剧烈程度减弱。
因此，当电阻较大时，电路的谐振频率不仅变小，而且谐振现象减弱。
$$f_0=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}$$
其中，f0表示谐振频率，L为电感，C为电容。
在RLC串联电路中，根据电路参数的不同，谐振频率可以在几百kHz到几GHz之间。
在同一电路中，谐振频率是一个固定值，并且可以通过调整电感、电容和电阻的数值来改变频率。
因此，在电路设计中，正确选择电路参数可以使得电路在某一频率下会产生谐振现象，达到更好的工作效果。
总之，RLC串联电路的谐振条件和谐振频率是电路设计和选择电路参数时，必须注意的关键因素。
了解这些信息可以帮助我们正确选择适当的电路参数，并在应用中获得理想的工作效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
姓名班级学号
实验日期 5.28 节次7.8 教师签字成绩
电阻对理想RLC串联谐振电路频率特性的影响
1.实验目的
1．测量分析由于信号源内阻、电容及电感电阻存在所导致的实验常用简单无源滤波器滤波性能变化。
2．分析电阻值大小会对无源滤波器的滤波影响变化趋势并尝试提出实际缩小误差的方案。
2.总体设计方案或技术路线
1. 在实际中由于电源内阻、电感电阻、电容阻值的影响，谐振电路的频率特性会受到
各种各样的的影响，本实验期望通过对于带通滤波器仿真及实际实验测量分析电阻在各个元件中以及电源中的存在对于频率特性的影响。
2.在仿真实验中，由于各元件都是理想状态，因而可以直接将相应原件与一适宜大小的
电阻进行串联
3.实验电路图
4.仪器设备名称、型号
交直流实验箱
示波器
数字万用表
函数信号发生器
直流稳压电源、各型号电感电容以及导线等
5.
电感内阻
电容内阻
Frequency V(R2:1)+ V(C1:1)
Frequency
V(R2:1)+ V(L1:1)
3.0V
2.0V
1.0V
0V
1.0Hz 3.0Hz10Hz30Hz100Hz300Hz 1.0KHz 3.0KHz10KHz30KHz100KHz
V(R1:1)+ V(R2:1)
Frequency
电阻增加
V(R1:1)
Frequency
电源内阻
其中所有电阻变化在图线下标中均为从左向右依次增加，第一个为1nΩ，模拟0内阻的时候，其余四个为10Ω，100Ω，1kΩ，10kΩ
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）
测量电源内阻影响
1.按照电路图连接电路，并检查个部分工作是否正常。
2.对电源进行串连一个电阻箱，并调节相应电阻值。
3.调节信号源频率，使获得最大信号强度，记录此时频率f0。
4.在此频率基础上测量获得两个截止频率，并在其中选取相应频率值记数。
5.改变电阻值，再次测量。
信号源频率
/Hz 10 80 149 180 210 f0 223 输出电压/mv 30.9 266 582 726 810 821
信号源频率
/Hz 260 310 340 400 1k 电阻值Ω
输出电压/mv 777 652 581 469 160 0
信号源频率
/Hz 10 40 144 170 210 f0 223 输出电压/v 30.9 126 536 645 750 758
信号源频率
/Hz 270 290 352 500 2k 电阻值Ω
输出电压/v 705 663 535 349 77.1 100
信号源频率
/Hz 20 80 110 150 190 f0 223 输出电压/v 61.8 239 316 394 437 446
信号源频率
/Hz 280 340 464 600 1k 电阻值Ω
输出电压/v 430 392 315 251 155 1k 相应修正:信号源电压Vrms=1v，C=5uF，L=1H，Rl=146Ω
测量电感内阻影响
1.按照电路图连接电路，并检查个部分工作是否正常。
2.对电感进行串连一个电阻箱，并调节相应电阻值。
3.调节信号源频率，使获得最大信号强度，记录此时频率f0。
4.在此频率基础上测量获得两个截止频率，并在其中选取相应频率值记数。
5.改变电阻值，再次测量。
信号源频率
/Hz 30 100 150 210 250 290 输出电压/mv 21 225 563 1090 1270 1290
信号源频率
/Hz 350 400 600 900 5k 电阻值Ω
输出电压/mv 1230 1200 1080 1030 980 0
信号源频率
/Hz 20 80 120 200 250 300 输出电压/mv 18 151 343 937 1180 1230
信号源频率
/Hz 500 800 1200 1700 3k 电阻值Ω
输出电压/mv 1110 1040 1020 1010 990 100
信号源频率
/Hz 20 50 100 160 250 300 输出电压/mv 73 185 383 613 872 934
信号源频率
/Hz 500 800 1.5k 3k 10k 电阻值Ω
输出电压/mv 995 998 994 987 915 1k 相应修正：Vrms=1v，C=5uF，L=1H，Rl=146Ω
测量电容内阻影响
1.按照电路图连接电路，并检查个部分工作是否正常。
2.对电容进行串连一个电阻箱，并调节相应电阻值。
3.调节信号源频率，使获得最大信号强度，记录此时频率f0。
4.在此频率基础上测量获得两个截止频率，并在其中选取相应频率值记数。
5.改变电阻值，再次测量。
信号源频率
/Hz 10 30 50 100 140 181 输出电压/mv 1000 1000 1024 1120 1180 1300
信号源频率
/Hz 200 220 300 600 1k 电阻值Ω
输出电压/mv 1270 1200 730 153 51.6 0
信号源频率
/Hz 10 30 70 120 175 210 输出电压/mv 996 997 1050 1150 1220 1150
信号源频率
/Hz 250 300 400 600 2k 电阻值Ω
输出电压/mv 950 687 368 151 12.4 100
信号源频率
/Hz 10 40 70 100 150 200 输出电压/mv 994 985 969 938 845 712
信号源频率
/Hz 250 350 500 700 1.5k 电阻值Ω
输出电压/mv 572 355 191 100 22.0 1k 相应修正：Vrms=1v，C=5uF，L=1H，Rl=146Ω
7.实验结论
由实验数据绘得的图像如上三图所示。
当其他数据一致不变，信号源内阻增加时，中心频率、截止频率几乎没有发生改变，但是信号的最大有效值及各个相应有效值都会降低，从而使图线变得更加平缓。
当其他数据一致不变，电容内阻增加时，在低通阶段，曲线并不会发生变化，但是随着电阻增大，过渡通带阶段输出电压会明显降低，从而使图线更加平缓。
当其他数据一致不变，电感内阻增加时，在高通阶段，曲线并不会发生变化，但是随着电阻增大，过渡通带阶段输出电压会明显降低，从而使图线更加平缓。
因而实验结论是：电源内阻增加会使得电阻上的输出电压降低，但不会改变其频率特性；电感、电容内阻较大时，在相应的高通、低通通带几乎不会发生变化，但是过渡通带频率特性会发生改变，使得电压高值降低、曲线峰段不明显、曲线变化速率减慢。
8.实验中出现的问题及解决对策
①实验中由于难以达到理想中各个元件都是理想状态的情况，因而难以做到仿真中r=0的理想图线，但是曲线变化趋势不改变，所以实际中还是做了串联电阻为0这一项，对应r 较小时的图像。
②实验时发现所用电感箱本身内阻较大，因而会使得再串联一个电阻时其实际图像会比预想图像变化更大，但是趋势不变，不影响最终的研究结果。
③在频率较高时，输出电压测量会越来越不稳定，因而太高频的图像数据只具有参考意义，不影响最终趋势。
9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
本次实验通过对RLC电阻带通、电感高通、电容低通滤波器的测试，
10．参考文献
[1] 孙立山，陈希有. 电路理论基础. 4版. 北京：高等教育出版社 2013
[2] 孟涛主编. 电工电子EDA实验教程. 2版. 北京：机械工业出版社 2012
[3] 刘东梅等. 电路实验教程. 2版. 北京：机械工业出版社 2013。