RL 、RC幅频相频特性要点
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8 幅频相频特性测试及RLC串联谐振电路实验

2.RLC串联谐振电路的测量
激励信号(1V)频率改变时,测量幅频特性相频特性 曲线
f
100 1k
U1
50k
100 k
U2(UR)
0.70 7UR max
URm ax
0.707 URma x
UC
UL
(U1U2)
18
实验8 幅频相频特性测试及RLC串 联谐振电路实验
一、实验目的
1、熟练RC电路相频、幅频特性的测试方法,根据 测量数据画出特性曲线。 2、通过实验掌握串联谐振的条件和特点,测绘 RLC串联谐振曲线。 3、掌握电路参数对谐振特性的影响。
1
二、实验内容
1、测量 R 、 L 、 C 元件的阻抗频率特性。 2. 测量 RC串联电路频率特性曲线 3. RLC串联谐振电路测量
相等时,电路的阻抗有最小值(Z=R),电流有最大值I0
US Z
,US
R
电路为纯电阻,这种现象称为RLC串联谐振。Βιβλιοθήκη 谐振频率f02
1 LC
品质因数
Q 0L R
通频带
2f0.7 f2 f1 f0 Q
7
四、实验步骤
1 、测量 R 、 L 、 C 元件的阻抗频率特性。 信号发生器输出的正弦信号并保持幅度不变, 频率 200H z 逐渐增至 10kHz,使开关 S 分别接通三个 R 、 L 、 C 元件, 测量 Ur ,并计算各频率点时 R 、 X L 与 X C 的值。
9
10
用李沙育法测量相位差角,
sinΦ a b
11
12
扫频法测量电路频率特性
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3、RLC串联电路
14
15
R改为100,测量电路谐振频率和品质因数
RL电路的幅频特性和相频特性的研究

RL电路的幅频特性和相频特性的研究RL电路是由电阻和电感串联组成的电路。
在RL电路中,电阻和电感都是被动元件,分别对电流和电压产生不同的影响。
研究RL电路的幅频特性和相频特性可以帮助我们更好地理解电路的工作原理和性能。
首先,我们来看RL电路的幅频特性。
幅频特性是指在频率变化时,电路对输入信号的幅度变化情况。
在理想情况下,当频率很低时,电感感应的作用会导致电路的阻抗很大,电感起到隔直流的作用,使电流通过电路变慢。
这时电路的幅频特性表现为低频段时电流很小。
而当频率很高时,电感感应的作用减弱,电路的阻抗减小,电流趋于稳定。
因此在高频段时电路的幅频特性表现为电流较大。
接着,我们来看RL电路的相频特性。
相频特性是指在频率变化时,电路对输入信号的相位变化情况。
在RL电路中,电感会导致输入电压和输出电流之间产生相位差。
当频率很低时,电感感应的作用明显,电流的滞后现象会导致电路输入输出信号之间存在一定的相位差。
而当频率很高时,电感作用减弱,相位差也趋于稳定。
因此在高频段时,电路的相频特性表现为相位差较小。
通过对RL电路的幅频特性和相频特性的研究,我们可以得出结论:在低频段,RL电路的阻抗较大,电流较小,并且存在明显的相位差;而在高频段,RL电路的阻抗减小,电流较大,相位差较小。
因此,RL电路在不同频率下表现出不同的特性,我们可以根据具体的应用需求选择适合的频率范围。
总的来说,对RL电路的幅频特性和相频特性进行研究可以帮助我们更好地理解电路的性能特点,在工程实践中选择合适的元件和设计电路。
希望本文对读者对RL电路有所启发和帮助。
推导rc串并联电路的幅频、相频特性的数学表达式。

推导rc串并联电路的幅频、相频特性的数学表达式。
电路行波器件是电子系统中最重要的元件之一,它们一般由电容和电阻组成,其特性对电子设备的运行有重要影响。
rc串并联电路是一种常见的行波器件组合,由双极晶体管型号混合改变器(rc)的基本元件完成。
rc串并联电路的幅频特性是衡量该电路最终行波效应的指标,也是该电路的灵敏度的主要指标。
本文的主要目的是尝试推导rc串并联电路的幅频特性的数学表达式,以期对今后的电子设备的应用有所帮助。
1、研究背景rc串并联电路是电子设备中一种常见的行波器件组合,它以双极晶体管型号混合改变器(rc)的基本元件组成,由一个电阻和一个电容组成,而这个电路的输出响应取决于电容和电阻的大小。
一般情况下,当设定的输入频率在被测设备中,rc串并联电路的回路会随着输入频率的改变而发生变化,其最终的行波效应也会受到相应输入频率的影响。
这就是幅频特性。
2、幅频特性幅频特性是衡量某一装置在不同频率上的响应能力的指标,它是描述设备在不同输入信号频率变化时响应能力的变化曲线。
rc串并联电路的幅频特性曲线由三条线构成,分别是振荡曲线、拉比曲线(K)和切比雪夫曲线(V)。
它们共同决定了rc串并联电路的灵敏度,而灵敏度又决定了电路的响应能力。
3、数学模型的推导由于rc串并联电路的结构,它看起来是一个模型简单的电路,我们可以用拉欣方程组来推导它的幅频特性,而解拉欣方程组可以得到如下数学表达式。
拉比曲线(K): K=-RC*ω切比雪夫曲线(V):V=-2R*ω总的来说,通过上述的推导,rc串并联电路的幅频特性的数学表达式如下:K=-RC*ωV=-2R*ω其中RC为电容和电阻之间的时间常数,R表示电阻值,ω表示输入频率。
4、实验结果为了验证上述推导的数学表达式,我们用一个rc串并联电路装置做了一个实验,在实验中,电路中电阻的数值设置为100Ω,电容的数值设置为0.1uF,通过实验者调整输入信号的频率,该电路按照上述数学表达式的分析,可以得出输出的拉比曲线的输出值为-1e4ω,输出的切比雪夫曲线的输出值为-2e2ω。
RLC串联电路幅频特性研究实验讲义

大于信号源电压,这种现象叫做 RLC 串联电路的电压谐振。Q 值反映了谐振电路的特性,
由(7)式得到 Q 的一个物理意义:电压谐振时,电路呈纯电阻性,纯电感和理想电容两端
的电压均为信号源电压的 Q 倍。
为了描述
I-ω谐振曲线的尖锐程度,常规定
I
由最大值
Imax
下降到������������������������时对应的频
幅频特性曲线,UR-ω和 I-ω关系的规律是相同的。
当������������ − 1 = 0时,������ = 0,电流达到最大,值为
������������
Imax。令ω0 和 f0 分别表示������ = 0时的角频率和频率,并分 别称做谐振角频率与谐振频率,即
������0
=
1 √������������
振点时,可通过观察信号源端电压下跌至最小时的频率来确定谐振频率 f0。再调信号源输出 电压 U=1.00V。
绘制 RLC 串联电路的谐振曲线 UR-f(I-f)图。 (2)测量回路的品质因数 Q 值 ①用电压谐振法测 Q 值:在测 UC 或 UL 时,须将 C 或 L 调至原 R 位置,使 C 或 L 的一端 接地,信号源频率置于谐振频率 f0,保持输出电压 U=1.00V。 ②用频带宽度法测 Q 值,根据(8)式计算。 ③将 Q 的测量值和由(5)式计算值进行比较。 【思考题】 1. 测量幅频特性时,为什么规定信号源的输出电压 U 不变? 2. RLC 串联电路谐振时,有什么特性?为什么称电压谐振? 3. Q 值的物理意义是什么?怎样测量? 4. RLC 串联电路中当 R、L、C 数值变化时,谐振曲线将如何变化? 5. 收音机里的陶瓷滤波器,其等效电路可看作 RLC 串联电路,若谐振频率为 465kHz,Q=465, 问该滤波器频带宽度Δf 为多少?
实验5RC频率特性和RLC谐振综合实验

实验五 RC 频率特性和RLC 谐振综合实验一、实验目的1、研究RC 串、并联电路及RC 双T电路的频率特性。
2、学会用交流毫伏表和示波器测定RC 网络的幅频特性和相频特性。
3、熟悉文氏电桥电路的结构特点及选频特性。
4、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。
5、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。
二、实验原理1、RC 串并联电路频率特性图5-1所示RC 串、并联电路的频率特性:)1j(31)j (ioRCRC UU N ωωω-+==其中幅频特性为:22io)1(31)(RCRC U U A ωωω-+==相频特性为:31arctg)(o RC RC i ωωϕϕωϕ--=-=幅频特性和相频特性曲线如图5-2所示,幅频特性呈带通特性。
当角频率RC1=ω时,31)(=ωA ,︒=0)(ωϕu O 与u I 同相,即电路发生谐振,谐振频率RCf π210=。
也就是说,当信号频率为f 0时,RC 串、并联电路的输出电压uO 与输入电压u I 同相,其大小是输入电压的三分之一,这一特性称为RC 串、并联电路的选频特性,该电路又称为文氏电桥。
测量频率特性用‘逐点描绘法’,图5-3表明用交流毫伏表和双踪示波器测量RC 网络频率特性的测试图。
测量幅频特性:保持信号源输出电压(即RC 网络输入电压)U I 恒定,改变频率f ,用交流毫伏表监视U I ,并测量对应的RC 网络输出电压U O ,计算出它们的比值A =U O /U I ,图5-1图5-2然后逐点描绘出幅频特性;测量相频特性:保持信号源输出电压(即RC 网络输入电压)U I 恒定,改变频率f ,用交流毫伏表监视U I ,用双踪示波器观察u O 与u I 波形,如图5-4所示,若两个波形的延时为Δt ,周期为T ,则它们的相位差︒⨯∆=360Ttϕ,然后逐点描绘出相频特性。
RL 、RC幅频相频特性要点

扬州大学物理科学与技术学院大学物理综合实验训练论文实验名称:RL、RC串联电路幅频特性和相频特性研究班级:物教1101班姓名:***学号:*********指导老师:***RL、RC串联电路幅频特性和相频特性研究(扬州大学物理1101 刘玉桃学号110801114 指导老师:徐秀莲)摘要在交流电路中,电阻值与频率无关,电容具有“通高频,阻低频”的特性,电感具有“通低频,阻高频”的特性。
将正弦交流电压加到电阻、电容和电感组成的电路中时,各元件上的电压及相位会随着变化,这称作电路的稳态特性。
当把正弦交流电压Vi输入到RC(或RL)串联电路中时,电容或电阻两端的输出电压V0的幅度及相位将随输入电压Vi的频率而变化。
这种回路中的电流或电压与输入信号频率间的关系,称为幅频特性;回路电流和电压间的相位差与频率的关系,称为相频特性。
将电容、电阻、电感串联起来,可以得到特殊的幅频特性和相频特性。
本实验主要研究了交流电路中RL、RC串联电路的幅频特性和相频特性,不难得出,在RL、RC串联电路中,各元件上的电压幅度及相位随信号频率的改变而改变。
关键字:稳态特性;幅频特性;相频特性。
1.实验目的(1)研究RL、RC串联电路对正弦交流信号的稳态响应(2)学习使用双踪示波器,掌握相位差的测量方法;2.实验仪器名称数量型号1、双踪示波器一台自备2、低频功率信号源一台自备3、九孔插件方板一块 SJ-0104、万用表一只自备5、电阻 2只 40Ω、1kΩ6、电容 1只 0.5pF7、电感 1只 1mH8、短接桥和连接导线若干 SJ-009、SJ-301、SJ-3029、开关 1只 SJ-001-1-纽子开关3、实验原理3.1 RL 串联电路的稳态特性电路如图(1)所示。
令ω表示电源的圆频率,U,I,R U ,L U 分别表示电源电压,电路中的电流,电阻R上的电压和电感L上的电压有效值。
Φ表示电路电流I和电源电压U间的相位差。
图(1)RL 串联电路图则电路的总阻抗为:L R Z ωj ~+=其模为:22)(~L R Z Z ω+== (1)其辐角为:RLωφarctan= (2)电路中I 、U 、U R 、U L 有以下关系:IR U R = (3) L I U L ω= (4) 22)(L R U I ω+=(5)将(5)式中的I 代入(3)和(4)可得到:2)(1RLU U R ω+=(6)2)(1LR U U L ω+=(7)由上面的公式可得以下RL串联电路的特性: (1)幅频特性当ω→0时,R U →U,L U →0;当ω逐渐增大时,R U 随着逐渐减小,LU 随着逐渐增大;当ω →∞时,R U →0,L U →U。
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。
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扬州大学物理科学与技术学院大学物理综合实验训练论文实验名称:RL、RC串联电路幅频特性和相频特性研究班级:物教1101班姓名:***学号:*********指导老师:***RL、RC串联电路幅频特性和相频特性研究(扬州大学物理1101 刘玉桃学号110801114 指导老师:徐秀莲)摘要在交流电路中,电阻值与频率无关,电容具有“通高频,阻低频”的特性,电感具有“通低频,阻高频”的特性。
将正弦交流电压加到电阻、电容和电感组成的电路中时,各元件上的电压及相位会随着变化,这称作电路的稳态特性。
当把正弦交流电压Vi输入到RC(或RL)串联电路中时,电容或电阻两端的输出电压V0的幅度及相位将随输入电压Vi的频率而变化。
这种回路中的电流或电压与输入信号频率间的关系,称为幅频特性;回路电流和电压间的相位差与频率的关系,称为相频特性。
将电容、电阻、电感串联起来,可以得到特殊的幅频特性和相频特性。
本实验主要研究了交流电路中RL、RC串联电路的幅频特性和相频特性,不难得出,在RL、RC串联电路中,各元件上的电压幅度及相位随信号频率的改变而改变。
关键字:稳态特性;幅频特性;相频特性。
1.实验目的(1)研究RL、RC串联电路对正弦交流信号的稳态响应(2)学习使用双踪示波器,掌握相位差的测量方法;2.实验仪器名称数量型号1、双踪示波器一台自备2、低频功率信号源一台自备3、九孔插件方板一块 SJ-0104、万用表一只自备5、电阻 2只 40Ω、1kΩ6、电容 1只 0.5pF7、电感 1只 1mH8、短接桥和连接导线若干 SJ-009、SJ-301、SJ-3029、开关 1只 SJ-001-1-纽子开关3、实验原理3.1 RL 串联电路的稳态特性电路如图(1)所示。
令ω表示电源的圆频率,U,I,R U ,L U 分别表示电源电压,电路中的电流,电阻R上的电压和电感L上的电压有效值。
Φ表示电路电流I和电源电压U间的相位差。
图(1)RL 串联电路图则电路的总阻抗为:L R Z ωj ~+=其模为:22)(~L R Z Z ω+== (1)其辐角为:RLωφarctan= (2)电路中I 、U 、U R 、U L 有以下关系:IR U R = (3) L I U L ω= (4) 22)(L R U I ω+=(5)将(5)式中的I 代入(3)和(4)可得到:2)(1RLU U R ω+=(6)2)(1LR U U L ω+=(7)由上面的公式可得以下RL串联电路的特性: (1)幅频特性当ω→0时,R U →U,L U →0;当ω逐渐增大时,R U 随着逐渐减小,LU 随着逐渐增大;当ω →∞时,R U →0,L U →U。
其曲线如图(2)所示。
图(2)RL 串联电路幅频特性(2)相频特性图(3)RL 串联电路相频特性由式(2)和图(3)可知:当ω从0逐渐增大并趋近于∞时,相应的φ逐渐增大并趋近于2π。
3.2 RC 串联电路的稳态特性图(4)RC 串联电路图电路如图(4)所示。
令ω表示电源的圆频率,U,I,R U ,C U 分别表示电源电压,电路中的电流,电阻R上的电压和电容C 上的有效值。
Φ表示电路电流I和电源电压U间的相位差。
则RC 的总阻抗为CR Z ω1j ~-= (8)22)1(~CR Z Z ω+== (9)CRωφ1arctan-= (10) φ为U和I之间的相位差,即I U φφφ-= (11) 根据交流欧姆定律,电阻上的电压为: IR U R = (12) 电容上的电压为: CU C ω1= (13) 电流为:22)1(CR U I ω+=(14)将(14)式代入(12)、(13)式中得到:2)1(1CRU U R ω+=(15)2)(1CR U U C ω+=(16)由上面的公式可得以下RC 串联电路的特性: (1)幅频特性当ω→0时,R U →0,C U →U ;当ω逐渐增大时,R U 随着逐渐增大,C U 随着逐渐减少;当ω →∞时,C U →0,R U →U。
其曲线如图(5)所示图(5)RC 串联电路的幅频特性曲线 (2)相频特性图(6)RC 串联电路的相频特性曲线由图(6)和式(10)可知,当ω从0逐渐增大并趋近于∞时,相应的φ逐渐增大,并由-2π趋近于零。
4.实验内容对RL 、RC 电路的稳态特性的观测采用正弦波。
注意:仪器采用开放式设计,使用时要正确接线,不要短路功率信号源,以防损坏。
4.1 RL 串联电路的稳态特性选择正弦波信号,保持其输出幅度不变,分别用示波器测量不同频率时的R U 、L U ,可取L=1mH ,R=40Ω,也可根据实际情况自选,R 、L 参数。
(1)RL 串联电路的幅频特性选择正弦波信号,保持其输出幅度不变,分别用示波器测量不同频率时的,R U 、L U ,将数据记录在表格中。
(2) RC 串联电路的相频特性将R U 和L U 分别接至示波器的两个通道,从低到高调节信号源频率,观察示波器上两个波形的相位变化情况,读出R U 和L U 的时间差,若L U 超前R U ,t ∆记为正值,否则t ∆取负值,再根据公式 360/⨯∆=T t φ可求出相位差。
4.2 RC 串联电路的稳态特性选择正弦波信号,保持其输出幅度不变,分别用示波器测量不同频率时的R U 、C U ,可取C=0.5pF ,R=1KΩ,也可根据实际情况自选,R 、C 参数。
(1) RC 串联电路的幅频特性选择正弦波信号,保持其输出幅度不变,分别用示波器测量不同频率时的,R U 、C U ,并将数据记录在表格中。
(2) RC 串联电路的相频特性将R U 和C U 分别接至示波器的两个通道,从低到高调节信号源频率,观察示波器上两个波形的相位变化情况,读出R U 和C U 的时间差,若C U 超前R U ,t ∆记为正值,否则t ∆取负值,再根据公式 360/⨯∆=T t φ可求出相位差。
5.数据记录与处理5.1 RL 串联电路以下是实验测得的RL 串联电路中电阻电压与电感电压的大小随频率变化的数据,及回路电压与电流的相位差数据。
表一 RL 串联电路的幅频、相频特性曲线数据 U=1V L=1mHR=40Ω f/HzR U /V L U /V T/msΔt/×10^-3ms φ/度 2000 0.934 0.320.524.4 17.568 3000 0.882 0.446 0.333333 23.5 25.38 5000 0.765 0.6380.221.2 38.16 5500 0.732 0.674 0.181818 20.6 40.788 6000 0.704 0.706 0.166667 20.143.4166300 0.687 0.724 0.15873 19.9 45.1332 6400 0.684 0.7280.1562519.7 45.3888 7000 0.65 0.766 0.142857 19.1 48.132 10000 0.518 0.8640.116.3 58.68 30000 0.188 0.996 0.0333337.479.92由上表中的电阻电压与电感电压的大小随频率变化的数据可画出RL 串联电路 的幅频特性曲线如下图所示。
由表一中的回路电压与电流的相位差可画出RL 串联电路相频特性曲线如下图所示。
由RL 串联电路的幅频特性和相频特性曲线可知,当回路总电压一定时,随着频率f 的增大,电感电压L U 逐渐增大,电阻电压R U 逐渐减小;当R L U U 时,此时的频率即为电信号的圆频率。
5.2 RC 串联电路以下是实验测得的RC 串联电路中电阻电压与电感电压的大小随频率变化的数据,及回路电压与电流的相位差数据。
表二 RC 串联电路的幅频、相频特性曲线数据U=1V C=0.5pF R=1k Ω f/kHzUr/V Ul/V T/msΔt/×10^-3msφ/度10 0.26 0.94 0.1 -20.2 -72.72 20 0.44 0.82 0.05 -8.1 -58.32 25 0.52 0.78 0.04 -5.5 -49.5 28 0.54 0.74 0.035714 -4.2 -42.336 33 0.58 0.68 0.030303 -3.1 -36.828 35 0.63 0.62 0.028571 -2.5 -31.5 40 0.65 0.56 0.025 -1.8 -25.92 50 0.68 0.53 0.02 -1.2 -21.6 70 0.74 0.44 0.014286 -0.8 -20.16 90 0.76 0.360.011111-0.6-19.44由上表中的电阻电压与电感电压的大小随频率变化的数据可画出RC 串联电路 的幅频特性曲线如下图所示。
由表二中的回路电压与电流的相位差可画出RC 串联电路相频特性曲线如下图所示.。
6.实验结论实验验证了RL 及RC 串联电路的幅频特性和相频特性的正确性。
并且由RC 串联电路的稳态特性曲线可知,在电路中如果将电阻两端的电压作为输出电压0U ,利用f ~R U 的幅频特性可组成高通滤波器,即使较高频率的信号容易通过,而阻止较低频率的信号通过。
同理分析可得,将电容C 两端的电压作为输出电压0U ,利用f ~C U 的幅频特性可组成低通滤波器,电路的特性正好和高通滤波电路相反,即它对高频信号的衰减很大,而低频信号的衰减很小。
高、低通滤波电路工作原理如下图所示。
扬州大学物理学院大学物理综合实验训练论文(a)RC高通滤波器(b)RC低通滤波器7.实验心得与讨论(1)实验之前应尽早熟悉新仪器,以便在实验时能更快的上手,避免不必要的失误。
(2)测量RC串联电路幅频特性和相频特性的实验,根据实验电路图连接仪器,在测量的方面会出现问题,经我们的探讨,发现将电容和电阻调换位置后,实验数据更加精准,能更好的得出实验要求得到的数据。
(3)在测量数据的时候应注意观察双踪示波器的图形和特别注意的是周期的单位是ms还是其他的。
这个很重要,否则无法得到正确的Φ。
(4)尽量都测得几组数据,精确得到实验曲线。
参考文献[1]《大学生物理实验》(三级)扬州大学出版社[2] 竺江峰.鲁晓东.夏雪琴.大学物理实验教程[M] 2011.9 中国水利水电出版社[3] 李瀚荪电路分析基础(上册)第四版高等教育出版社[4] 马春林.周开尚.华正和 RC串联电路的稳态特性研究淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 223300 第19卷11。