实验十七 RLC电路的谐振现象 实验报告__北大物理学院普物实验报告
【VIP专享】RLC串联电路的谐振特性研究 实验报告
频率为 ω,各元件的阻抗分别为
则串联电路的总阻抗为
串联电路的电流为
ZR R
式中电流有效值为
IU Z
电流与电压间的位相差为
Z
I U
R
ZL jL
j(L
Z R j(L 1 )
1 C
U
U R 2 (L 1 )2
C
L 1 arctan C
R
它是频率的函数,随频率的变化关系如图 3.12-2 所示.
π/2
0
π/2
(b)
电路中各元件电压有效值分别为 图 3.12-2
UC
U R RI
U L LI
1 C
I
0
C
)
ZC
C
R R 2 (L 1 )2CL源自R 2 (L 1 )2 C
1 R 2 (L
6.培养学生观察、思考、对比及分析综合的能力。过程与方法1.通过观察蚯蚓教的学实难验点，线培形养动观物察和能环力节和动实物验的能主力要；特2征.通。过教对学观方察法到与的教现学象手分段析观与察讨法论、，实对验线法形、动分物组和讨环论节法动教特学征准的备概多括媒，体继课续件培、养活分蚯析蚓、、归硬纳纸、板综、合平的面思玻维璃能、力镊。子情、感烧态杯度、价水值教观1和.通过学理解的蛔1虫.过观适1、察于程3观阅 六蛔寄.内列察读 、虫生出蚯材 让标容生3根常蚓料 学本教活.了 据见身： 生，师的2、解 问的体巩鸟 总看活形作 用蛔 题线的固类 结雌动态业 手虫 自形练与 本雄学、三： 摸对 学动状习人 节蛔生结4、、收 一人 后物和同类 课虫活构请一蚯集 摸体 回并颜步关 重的动、学、蚓鸟 蚯的 答归色学系 点形教生生让在类 蚓危 问纳。习从 并状学理列学平的害 题线蚯四线人 归、意特出四生面体以形蚓、形类 纳大图点常、五观玻存 表及动的鸟请动文 本小引以见引、察璃现 ，预物身类 3学物明 节有言及的、导巩蚯上状 是防的体之生和历 课什根蚯环怎学固蚓和， 干感主是所列环史 学么据蚓节二样生练引牛鸟 燥染要否以举节揭 到不上适动、区回习导皮类 还的特分分蚯动晓 的同节于物让分答。学纸减 是方征节布蚓物起 一，课穴并学蚯课生上少 湿法。?广的教， 些体所居归在生蚓前回运的 润；4泛益学鸟色生纳.靠物完的问答动原 的4蛔，处目类 习和活环.近在成前题蚯的因 ？了虫以。标就 生体的节身其实端并蚓快及 触解寄上知同 物表内特动体结验和总利的慢我 摸蚯生适识人 学有容点物前构并后结用生一国 蚯蚓在于与类 的什，的端中思端线问活样的 蚓人飞技有 基么引进主的的考?形题环吗十 体生行能着 本特出要几变以动，境？大 节活的1密 方征本“特节化下物.让并为珍 近习会形理切 法。课生征有以问的小学引什稀 腹性态解的 。2课物。什游题主.结生出么鸟 面和起结蛔关观题体么戏：要利明蚯？类 处适哪构虫系察：的特的特用确蚓等 ，于些特适。蛔章形殊形征板，这资 是穴疾点于可虫我态结式。书生种料 光居病是寄的们结构，五小物典， 滑生？重生鸟内学构，学、结的型以 还活5要生类部习与.其习巩鸟结的爱 是如原活生结了功颜消固类构线鸟 粗形何因的存构腔能色化练适特形护 糙态预之结的，肠相是系习于点动鸟 ？、防一构现你动适否统。飞都物为结蛔。和状认物应与的行是。主构虫课生却为和”其结的与题、病本理不蛔扁的他构特环以生？8特乐虫形观部特8征境小理三页点观的动位点梳相组等、这；，哪物教相，理适为方引些2鸟，育同师.知应单面导鸟掌类结了；？生识的位学你握日构解2互.。办特生认线益特了通动手征观识形减点它过，抄；察吗动少是们理生报5蛔？物，与的解.参一了虫它和有寄主蛔与份解结们环些生要虫其。蚯构都节已生特对中爱蚓。会动经活征人培鸟与飞物灭相。类养护人吗的绝适这造兴鸟类？主或应节成趣的为要濒的课情关什特临？就危感系么征灭来害教；？；绝学，育，习使。我比学们它生可们理以更解做高养些等成什的良么两好。类卫动生物习。惯根的据重学要生意回义答；的3.情通况过，了给解出蚯课蚓课与题人。类回的答关：系线，形进动行物生和命环科节学动价环值节观动的物教一育、。根教据学蛔重虫点病1.引蛔出虫蛔适虫于这寄种生典生型活的线结形构动和物生。理二特、点设；置2.问蚯题蚓让的学生生活思习考性预和习适。于穴居生活的形态、结构、生理等方面的特征；3.线形动物和环节动物的主要特征。
rlc串联谐振电路的研究实验报告
rlc串联谐振电路的研究实验报告实验目的：通过对rlc串联谐振电路的研究实验，探究在不同频率下电压、电流和相位的变化规律，加深对谐振电路的理解。
实验原理：rlc串联谐振电路是由电阻R、电感L和电容C串联而成的电路。
在谐振频率下，电感和电容的阻抗大小相等，电路中的电流和电压将达到最大值。
谐振频率的计算公式为f=1/(2π√(LC))。
在谐振频率下，电路中的电压和电流相位相同，电压和电流呈正弦关系。
实验仪器：1. 信号发生器。
2. 电压表。
3. 电流表。
4. 电阻箱。
5. 电感。
6. 电容。
实验步骤：1. 按照实验电路图连接好电路。
2. 调节信号发生器的频率，测量电路中的电压和电流。
3. 记录数据并绘制电压、电流随频率变化的曲线图。
4. 分析实验数据，得出结论。
实验结果：通过实验测量和数据处理，我们得到了以下实验结果：1. 当信号发生器的频率逐渐接近谐振频率时，电路中的电压呈现出明显的增大趋势，最后达到最大值。
2. 在谐振频率下，电路中的电流也达到最大值，且电压和电流的相位相同。
3. 在谐振频率上下，电路中的电压和电流均呈现出振荡变化，但相位差逐渐增大。
实验分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 在rlc串联谐振电路中，当频率接近谐振频率时，电路中的电压和电流都会达到最大值。
2. 在谐振频率下，电路中的电压和电流相位相同，呈正弦关系。
3. 谐振电路的谐振频率与电感和电容的数值有关，频率与电感成反比，与电容成正比。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了rlc串联谐振电路的工作原理和特性。
在实验中，我们通过测量电路中的电压和电流随频率变化的规律，验证了谐振电路的谐振特性。
同时，我们也掌握了在实验中使用信号发生器、电压表、电流表等仪器的操作方法，提高了实验操作能力。
总之，本次实验为我们进一步学习电路谐振提供了宝贵的实践经验，也为我们今后的学习和科研工作打下了坚实的基础。
愿我们在今后的学习和实践中能够不断提高自己的实验能力，更好地应用所学知识。
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。
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串联谐振电路的实验报告.doc
RLC串联谐振电路的实验报告.doc
一、实验目的
完成RLC串联谐振电路的实验，探究其谐振特性，分析影响谐振的各要素，以及了解谐振条件下各参数与它们之间的关系。
二、实验内容
本次实验主要采用RLC串联谐振电路实现谐振现象，实验室操作台已安装有电路板，要求完成RLC串联谐振电路的组装以及理解零点环路解算和实测结果。
三、实验过程
1.检查仪器和电路：确认仪器和电路安装完成，对各部件进行检查，确定连接正确。
2.组装谐振电路：根据电路图中的规定，将各部件进行组装接线，组装完成后检查连接是否正确。
3.进行零点环路解算：由电压及电阻，求出各组件的电容和电感的值，之后用仪器测量这些值是否与计算值一致。
4.电路试验：使用电源，调节输入源，根据电路图中的电流与电压，改变参数，观察谐振现象出现的位置及特性，测量拉姆斯数值，分析影响谐振的各要素，探讨谐振条件下各参数与它们之间的关系。
四、实验结果
1.由电路图及对应的实验室测量值确定本次RLC串联谐振电路的参数值如下：电容C=
2.25μF，电感L=1.5mH，电阻R=11.43Ω。
2.测量的电压U与频率f的关系，发现当f接近参数值计算得出的谐振频率时，发现电压U变化幅度最大，相应的电流测量值结果也是如此。
五、总结
本次实验通过组装RLC串联谐振电路，对其谐振特性进行了实践，进一步分析影响谐振的各要素，了解谐振条件下各参数与它们之间的关系。
实验中，通过测量调节电压、电阻、电容和电感变量等参数，观察谐振现象出现的位置及特性，实验结果得出当f接近参数值计算得出的谐振频率时，电压U变化幅度最大。
RLC串联谐振电路。实验报告
RLC串联谐振电路。
实验报告
RLC串联谐振电路是一种基于抗性、电感和电容的并联谐振电路，它具有高通过率和低损耗。
RLC串联谐振电路由电阻R、电感L和电容C三部分组成。
它们之间形成一个AC回路，可以在特定频率处产生振荡，使电流在此频率处循环。
由于电阻、电感和电容都有反应时间，所以RLC串联谐振电路的反应时间要长于单个元件的反应时间。
因此，RLC串联谐振电路的输出信号的幅值和相位会发生变化，这对了解电路的特性非常重要。
RLC串联谐振电路的谐振频率可以通过调整电阻、电感和电容的大小而调节。
调节不同的参数可以改变振荡器的谐振频率，从而改变振荡器的工作性能。
实验步骤：
1. 首先，将电阻、电感和电容连接成RLC串联谐振电路。
2. 用实验装置接好串联谐振电路，将频率表调节到最小，然后慢慢增加频率，观察输出信号的幅值变化。
3. 记录输出信号的幅值随频率变化的曲线，以及谐振频率处的幅值。
4. 调整电阻、电感和电容的大小，观察谐振频率的变化情况，并绘制电路参数与谐振频率的关系曲线。
5. 根据实验结果，总结RLC串联谐振电路的特性。
RLC串联谐振电路的实验报告串联谐振实验报告_0
RLC串联谐振电路的实验报告串联谐振实验报告RLC串联谐振电路的实验报告（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.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。
谐振角频率ω0 =1/LC，谐振频率f0=1/2πLC。
谐振频率仅与原件L、C的数值有关，而与电阻R和激励电源的角频率ω无关，当ωω0时，电路呈感性，阻抗角φ>0。
1、电路处于谐振状态时的特性。
（1）、回路阻抗Z0=R,| Z0|为最小值，整个回路相当于一个纯电阻电路。
（2）、回路电流I0的数值最大，I0=US/R。
（3）、电阻上的电压UR的数值最大，UR =US。
（4）、电感上的电压UL与电容上的电压UC数值相等，相位相差180°，UL=UC=QUS。
2、电路的品质因数Q电路发生谐振时，电感上的电压（或电容上的电压）与激励第一文库网电压之比称为电路的品质因数Q，即：Q=UL（ω0）/ US= UC（ω0）/ US=ω0L/R=1/R*（3）谐振曲线。
电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性，它们随频率变化的曲线称频率特性曲线，也称谐振曲线。
在US、R、L、C固定的条件下，有I=US/UR=RI=RUS/ UC=I/ωC=US/ωC UL=ωLI=ωLUS/改变电源角频率ω，可得到响应电压随电源角频率ω变化的谐振曲线，回路电流与电阻电压成正比。
从图中可以看到，UR的最大值在谐振角频率ω0处，此时，UL=UC=QUS。
UC 的最大值在ωω0处。
图表示经过归一化处理后不同Q值时的电流频率特性曲线。
从图中（Q1只有当Q>1/2时，UC和UL曲线才出现最大值，否则UC将单调下降趋于0，UL将单调上升趋于US。
RLC串联电路的幅频特性与谐振现象实验报告
RLC串联电路的幅频特性与谐振现象实验报告
RLC串联电路的幅频特性实验是在一定的RLC串联电路的构型，了解其特性的实验。
其中，RLC串联电路也可以理解为RC滤波器和L中反馈放大器的组合。
实验材料有示波器，可调电源，示波器探头，可调电容，可调变压器，电阻表等。
首先，实验者连接RLC串联电路，并根据实验要求调节电源和电容，调节变压器输出
或输出，调节电流。
然后，实验者根据实验要求检测RLC串联电路的输出波形，并分析其
特性，在幅频特性实验中，从谐振特性中可以看出。
当输出波形的最大值达到最大值时，
由于薛定谔方程的输出而产生谐振现象，在此情况下，调节电源和电容大小可以调节谐振
的最大值。
此外，RLC串联电路在一定的振荡或输入频率时，谐振波形的重整也可以检测到，它也可以调节谐振特性。
总之，RLC串联电路的幅频特性实验是通过调节电源大小和电容大小来检测其特性的
实验，并从谐振特性中检测出谐振现象，从而检测出精确的频率响应特性，调节和准确使
用RLC串联电路，可以应用在遥控、超声波、电动机和电子等多个领域。
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实验十七RＬC电路的谐振现象实验报告
一、数据处理
1.谐振状态下的测量结果
在C=0.05μF,L=0.1H,r l=18Ω,R=100Ω条件下，谐振状态时，测得
谐振频率f0=2.2502kHz,
电路两端总电压有效值U
总
=0.6432V，
电阻两端电压有效值U R=0.4998V，
电容两端电压有效值U c=6.973V.
故计算可得
电路的等效总电阻R′=U
总
U R
⋅R=128.69Ω，
第一种Q值:Q1=1
ω0R′C
=10.992,
第二种Q值：Q2=U c
U
总
=10.902.
2.相频特性曲线的测量结果
将测量结果列表如下：
用maｔlab做出相频特性曲线图如图１所示:
图 错误!不能识别的开关参数。
3. 相频特性的测量结果 将测量结果列表如下: f(kHz)
1．７5６
1．85８ 1．960
2.02２ 2．0８3
2.117
U R (V)
0.1３８9６
0.17866 0.２43２5
0.３０479
0.3967
0.4６6６
i(mA)
1．３8９6
1.７866
2.４325 ３.04７9
3.９6７ 4．6６6
f(kHz) ２.１50 2.1９2
2.208
2.22３
2.2５0
2．２6５
U R (V)
０.55２6
0.６785 ０.７２０1
０.7555 0.7795
0.７６９1
用mａtlaｂ做出相频特性曲线图如图2所示:
图2ﻩﻩ下面计算第三种Q值：
i max=7.795mA,i∗=i max
√2
=5.512mA,则可在图２中读出对应点频率
f1=2.149kHz,f2=2.353kHz,
Δf=f2−f1=0.204kHz.
Q3=f0
Δf
=
2.250kHz
0.204kHz
=11.029
二、思考题
(1)Q值会改变。
因为直接测得R=100Ω时等效总电阻R′=128.96Ω，我们
简单起见假设其余一部分由电感及交流损耗构成的电阻不改变，取此时
的R′=528.96Ω，则有
Q=
1
ω0R′C
=2.6798.
ﻩﻩ而谐振频率f0不变。
相应的通频带宽度变宽为
Δf=f0
Q
=0.8397.
(2)①测量原理：
此处Q表所测为串联电路的品质因数，但因为电容器及电压表损耗非常小，可以认为此处测出的即是样品的Q。
测量时可以利用电压表V c来指示谐振，当U c为最大值时电路即达谐振。
而Q可以根据公式
Q=u c u
进行计算。
ﻩﻩ②测量步骤：
第一步,连接电路后，先调谐振，在保持V读数u不变的情况下，利用V c指示，当u c达到最大时，即达谐振。
第二步,进行测量,读出u及Uu c,并利用前述公式计算出Q2。
ﻩ③由
f0=
1
2π√LC
ﻩ可得
L=2.13×103H,ﻩ而
Q=u c
u
=1.00×102,
ﻩﻩ则有
R r=1
=8.04Ω.
Qω0C
三、分析与讨论
1.曲线的主要特征：
串联相频特性曲线:Δφ由-9０°变至90°，且两侧的斜率较小,中间的斜率较大。
直观地看，当f很小时,整个电路呈电容性，故Δφ为-90°,
而f很大时,整个电路呈电阻性,故Δφ为90°。
而在左侧曲线延伸至f=
0处，右侧可延长至无穷远处,故可以想象，曲线两侧变化应该比较平缓，
而中间相对斜率更大一些。
串联幅频特性曲线:曲线是左右对称的,且有一峰值。
仍可取极限情况来考虑,当频率很低时,电路由于电容的存在而不通,当频率很高时,电
路由于电感的存在而不通。
故两侧应为0,中间出现峰值,出现峰值时,整
个电路呈电阻性，而容抗和感抗相互抵消。
从曲线的对称性看出，电感
和电容对频率的影响是二者共同作用导致的，即在感性的一侧和在容性
的一侧不会因为电感和电容的具体取值变化而引起不对称。
2.Q值的讨论:
比较测出的三种Q值，发现Q1和Q3较为接近，而Q2偏小。
误差的原因是因为电压表的内阻不够大引起的。
当电表与电阻并联时,由于容抗非常的大,电表不再可以认为对电路无影响,而应该认为电表电阻与电容进行并联，引起电容两端电压减小,使Q2偏小。
其实定量的讨论还是应该建立在算出不确定度的基础上，否则显得缺乏依据，无法断言这一定不是测量误差引起的。
这个结论还是因为老师上课讲了,所以我才敢如此确定的写在这里。
另外关于这一点的验证也十分巧妙,可以再用一个电压表进行并联,即同时用两个电压表进行测量,这时候测出的Q2又相应地减小了，故可以验证猜想。