实验5 阻抗特性
阻抗特性测定实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解和掌握阻抗、电阻、电感和电容的基本概念。
2. 研究电阻、电感和电容元件在交流电路中的阻抗特性。
3. 掌握阻抗测量方法，分析不同频率下元件阻抗的变化规律。
4. 理解阻抗在电路中的应用，如滤波、调谐等。
二、实验原理在正弦交流电路中，电阻、电感和电容元件的阻抗分别用Z_R、Z_L和Z_C表示。
阻抗是复数，其实部为电阻，虚部为电感和电容的阻抗。
阻抗与频率的关系如下：- 电阻元件的阻抗：Z_R = R（R为电阻值，与频率无关）- 电感元件的阻抗：Z_L = jωL（ω为角频率，L为电感值）- 电容元件的阻抗：Z_C = 1/jωC（C为电容值）其中，j为虚数单位，ω = 2πf（f为频率）。
三、实验设备1. 交流信号发生器2. 电阻元件3. 电感元件4. 电容元件5. 交流毫伏表6. 频率计7. 电阻箱8. 电感箱9. 电容箱10. 连接导线四、实验步骤1. 电阻元件阻抗特性测定（1）将电阻元件接入电路，使用交流毫伏表测量电阻元件两端电压U_R。
（2）调整交流信号发生器的频率，分别测量不同频率下的电压U_R。
（3）计算电阻元件在不同频率下的阻抗Z_R = U_R/I（I为流过电阻元件的电流）。
（4）绘制Z_R与f的关系曲线。
2. 电感元件阻抗特性测定（1）将电感元件接入电路，使用交流毫伏表测量电感元件两端电压U_L。
（2）调整交流信号发生器的频率，分别测量不同频率下的电压U_L。
（3）计算电感元件在不同频率下的阻抗Z_L = U_L/I。
（4）绘制Z_L与f的关系曲线。
3. 电容元件阻抗特性测定（1）将电容元件接入电路，使用交流毫伏表测量电容元件两端电压U_C。
（2）调整交流信号发生器的频率，分别测量不同频率下的电压U_C。
（3）计算电容元件在不同频率下的阻抗Z_C = U_C/I。
（4）绘制Z_C与f的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 电阻元件的阻抗Z_R与频率f无关，呈线性关系。
r l c阻抗特性的实验报告
r l c阻抗特性的实验报告
R L C阻抗特性的实验报告
在电气工程领域中，R L C电路是非常重要的一种电路类型，它由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成。
对于这种电路，其阻抗特性对于电路的性能和稳定性起着至关重要的作用。
因此，为了更好地了解R L C电路的阻抗特性，我们进行了一系列的实验研究。
首先，我们搭建了一个简单的R L C串联电路，并通过信号发生器和示波器来对电路进行激励和测量。
通过改变电路中的电阻、电感和电容的数值，我们观察到了在不同频率下电路的阻抗变化。
实验结果表明，随着频率的增加，电路的阻抗呈现出不同的特性，这与理论预期相符。
接着，我们对R L C并联电路进行了实验研究。
同样地，我们改变了电路中的元件数值，并观察了电路在不同频率下的阻抗特性。
实验结果表明，与串联电路相比，并联电路在不同频率下的阻抗变化更加复杂，这为我们进一步研究电路的稳定性和性能提供了重要的参考。
除了基本的R L C电路外，我们还进行了一些特殊情况下的实验研究，比如带有电感耦合的R L C电路、带有非线性元件的R L C电路等。
这些实验结果为我们深入理解R L C电路的阻抗特性提供了更多的实验数据和参考。
总的来说，通过一系列的实验研究，我们对R L C电路的阻抗特性有了更深入的了解。
这些实验结果不仅为我们的理论研究提供了重要的支持，同时也为电路设计和应用提供了重要的参考和指导。
我们相信，通过不断地深入研究和实验，我们将能够更好地掌握R L C电路的阻抗特性，并将其应用到更多的实际工程中去。
实验五rlc元件阻抗特性测定
实验五 RLC 元件阻抗特性测定一、实验目的1. 验证电阻、感抗、容抗与频率的关系，测定R ～f 、X L ～f 及Xc ～ f 特性曲线。
2. 加深理解R 、L 、C 元件端电压与电流间的相位关系。
3. 进一步熟练示波器使用方法。
二、原理说明1. 在正弦交变信号作用下，R 、L 、C 电路元件在电路中的抗流作用与信号的频率有关，它们的阻抗频率特性R ～f ，X L ～f ，Xc ～f 曲线如图5-1所示。
2. 元件阻抗频率特性的测量电路如图5-2所示。
图 5-1 图5-2图中的r 是提供测量回路电流用的标准小电阻，由于r 的阻值远小于被测元件的阻抗值，因此可以认为AB 之间的电压就是被测元件R 、L 或C 两端的电压，流过被测元件的电流则可由r 两端的电压除以r 所得。
若用双踪示波器同时观察r 与被测元件两端的电压， 亦就展现出被测元件两端的电压和流过该元件电流的波形，从而可在荧光屏上测出电压与电流的幅值及它们之间的相位差。
（1）. 将元件R 、L 、C 串联或并联相接， 亦可用同样的方法测得Z 串与Z 并的阻抗频 率特性Z ～f ，根据电压、电流的相位差可 判断Z 串或Z 并是 感性还是容性负载。
（2）. 元件的阻抗角（即相位差φ）随输 入信号的频率变化而改变，将各个不同频 率下的相位差画在以频率f 为横坐标、阻抗角φ为纵座标的座标纸上，并用光滑的曲 图5-3线连接这些点，即得到阻抗角的频率特性曲线。
用双踪示波器测量阻抗角的方法如图5-3所示。
从荧光屏上数得一个周期占n格，相位差占m格，则实际的相位差φ（阻抗角）为φ＝m×n 0360（度）。
本实验可采用示波器光标功能分别测出m和n所对应的时长m’和n’，直接根据上式算出两波形相位差（因为数格子人为误差较大，本实验推荐使用光标测量）。
三、实验设备四、实验内容1. 测量R、L、C元件的阻抗频率特性通过电缆线将函数信号发生器输出的正弦信号接至如图5-2的电路，作为激励源u，并用交流毫伏表测量，使激励电压的有效值为U＝3V，并保持不变。
实验5-阻抗变换器
实验五:7.3阻抗变换器设计
一、设计要求
己设计一个同轴线阶梯阻抗变换器，使特性阻抗分别为Z01=50Ω、Z02=100Ω的两段轴线匹配连接。
要求:变换器N=2，工作频率：f0=5GHz。
已知同轴线的介质为：RT/Duriod5880（εr=2.16），外导体直径D0=7 mm。
按以下设计方法实现:
方法1:最平坦通带特性变换器(二项式)。
方法2:等波纹特性变换器(切比雪夫式)，允许的最大波纹为0.05。
确定阻抗变换器的结构尺寸，完成电路图。
仿真分析S11与频率的关系特性，调节电路使其达到指标要求。
比较不同阻抗变换器的性能特点。
二、实验仪器
硬件：PC
软件：AWR软件
三、设计步骤
1、初始值计算。
2、仿真分析。
3、手动调节。
四、数据记录及分析
1、初始值计算。
（1）阻抗计算
参数阻值/Ω电长度/deg L/um D i/um Z0150 30 3399.72 2654.88 Z159.4603 90 10199.01 1629.57 Z284.0896 90 10199.01 890.947 Z02100 30 3399.72 603.22
2、仿真分析。
3、手动调节。
优化后的Schematic2：。
实验六R、L、C元件阻抗特性的测定
实验六R、L、C元件阻抗特性的测定一、实验目的1.验证电阻R、感抗X L、容抗X C与频率的关系，测定R～f、X L～f及Xc～f特性曲线。
2.加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系。
二、原理说明1.在正弦交变信号作用下，R、L、C电路元件在电路中的抗流作用与信号的频率有关，它们的阻抗频率特性R～f，X L～f，Xc～f曲线如图6-1所示。
其中X L= ωL=2пfL，X C=1/ωC=1/2пfc 。
2.单一参数R、L、C阻抗频率特性的测量电路如图6-2所示。
图6-1 图6-2图中R、L、C为被测元件，r为电流取样电阻。
改变信号源频率，测量R、L、C元件两端电压U R、U L、U C，流过被测元件的电流则可由r两端电压除以r 得到。
3.元件的阻抗角（即U、i的相位差φ）（1）R与r串联时：阻抗角φ为0（2）L与r串联时：阻抗角φ为arctgωL/r,即arctg2пfL/r（3）C与r串联时，阻抗角φ为arctg(-1/ωCr),即arctg(-1/2пfcr)可见在L与r串联或C与r串联时，元件的阻抗角随输入信号的频率变化而改变，将各个不同频率下的相位差画在以频率f为横坐标、阻抗角φ为纵座标的座标纸上，并用光滑的曲线连接这些点，即得到阻抗角的频率特性曲线。
图6-3用双踪示波器测量阻抗角的方法如图6-3所示。
从示波器上测得一个周期占n秒，输入输出波形时延占m秒，则实际的相位差φ（阻抗角）为φ＝m×3600 / n。
三、实验设备R、L、C元件阻抗特性实验板、交流毫伏表、双踪示波器、函数信号发生器。
四、实验容1．测量R、L、C元件的阻抗频率特性实验电路图如下图所示：(L取为40mH)通过导线将函数信号发生器输出的正弦信号接至上图的电路，作为激励源Ui，并用交流毫伏表测量，使激励电压的有效值为U＝3V，并在实验过程中保持不变。
使信号源的输出频率从200Hz逐渐增至900Hz左右，并用导线将r分别接通R、L、C三个元件，用交流毫伏表分别测量U R、Ur；U L、Ur；Uc、Ur, 并通过计算得到各频率点时的R、X L与Xc之值，记入表1中。
05实验五 RLC元件阻抗特性的测定
UC 1 1 1 C : XC = = = ⇒ XC ∝ I ωC 2πfC f
三、实验设备
序号 1 2 3 4 名称 数控智能函数 信号发生器 晶体管毫伏表 真有效值电压 表 实验线路元件 0~500V R、L、C 规格与型号 数量 1 1 1 1 备注
UL = 2πLIf = Kf即 L ∝ f U
五、注意事项
测量电压时选择真有效值电压表和晶体管毫 伏表均可； 改变数控智能函数信号发生器的输出频率时， 要重新调整输出电压US,使输出电压有效值保 证为3V。
六、实验报告
在坐标纸上绘出U-f特性曲线，通过观察 曲线能得 出什么结论？ 预习下一个实验 日光灯实验（2.11）
四、实验电路及表格
US=3V
f(Hz) UC(C=0.1uf,r=10KΩ) UL(L=30mH,r=200 Ω) U(R=200 Ω，r=51 Ω)
100
200
……
1000
四、实验电路及表格
为什么可以绘制U-f特性曲线？
UL QXL = ωL = 2πfL = I
当r相比XL很大时，即r与u构成一恒流源，此时I为一定值， 所以有：
实验五
R、L、C元件阻抗特性的测定
一、实验目的
验证电阻、感抗、容抗与频率的关系，测定 R~f、XL~f、Xc~f特性曲线； 学习使用数控智能函数信号发生器及真有效 值交流电压表，晶体管毫伏表。
二、实验原理
正弦交流电作用下，R、 L、C电路元件在电路中 的抗流作用与信号的频 率有关，它们的阻抗特 性R~f、XL~f、Xc~f曲线 如图所示： R: U=RI
接下来在实验台上介绍： 1.数控智能函数信号发生器 2.真有效值电压表 3.晶体管毫伏表
阻抗的测量实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除阻抗的测量实验报告篇一：电分实验-策动点阻抗测量实验报告电路频域特性的测量——策动点阻抗501实验时间：指导老师：养雪琴一、实验目的：(1)掌握策动点阻抗的测量方法。
(2)掌握示波器测量相位差的方法。
二、实验内容：1、Rc串并联电路策动点阻抗的测量Rc串并联电路如实验图1所示，图中R=1.2kΩ，c1=0.47 uF，c2=0.047uF。
分别测量频率为500hz、4khz、10khz时的策动点阻抗。
2、Rc2所示，图中R=5100，c=0.1uF，，2khz、5khz，10khz，1okhz时的策实验图2三、实验原理：策动点阻抗描述了单口网络正弦激励条件下稳态时电压和电流的幅度及相位差随频率变化的关系。
实验分析策动点阻抗频率特性可以采用正弦电压激励，然后测量电压及电流的幅度及相位差，并进行数据处理。
实验图3是策动点阻抗测量图，可以用毫伏表或示波器进行测量。
毫伏表只能测量幅频特性，示波器可以测量幅频特性和相频特性。
仪器的通道1测量电压，通道2采用间接法测量电流。
r的间按测试拔，考虑测量系统的参考点，测量的所以电阻r应该尽可能小(远小于被测电路的阻抗，但不)，减小测量误差。
由于：所以：当被测电路存在与r串联的电阻时，可以通过测量该电阻的电压间接测量电流，省略外接小电阻r。
信号源频率可以根据需要选取一定的变化范围，并按一定间隔选取，然后根据测量数据画出幅频特性和相频特性曲线。
在测量频率特性时，应当先粗略观察一下频率特性的变化规律，在特性弯曲较大的区域应适当增加测量频率点，然后设计好记录表格再进行逐点测量。
阻抗是电路的固有特性，对于某一信号频率，电压和电流的比值不会随输人激励幅度的变化而交化。
由于信号源内阻的影响，被测电路阻抗随频率变化将导致通道1的幅度也会随频率变化，所以，在测量过程中需要监测通道1的测量数据。
一般可以在测量每个频率点时，调整信号源幅度，使每个频率点输入到电路激励的幅度恒定，便于比较和计算四、实验要求及注意事项(1)重(2)(3)记录实验图2电路始数据。
实验5 阻抗特性
3.双踪示波器
三、实验内容
图5.1
测试电路如图5.1所示，R、L、C三个元件分别作为被测元件与10Ω采样电阻相串联，其中电阻R=2kΩ，电感L=2.7mH，电容C = 0.1μF，信号源输出电压的有效值为2V。
1.测绘R、L、C单个元件阻抗频率特性曲线
1）按照图5.1接好线路。注意：信号源输出电压的幅度须始终保持2V有效值，即每改变一次输出电压的频率，均须监测其幅度是否为2V有效值。
实验5R、ห้องสมุดไป่ตู้、C单个元件阻抗频率特性测试
一、实验目的
1.掌握交流电路中R、L、C单个元件阻抗与频率间的关系，测绘R-f、XL-f、XC-f特性曲线。
2.掌握交流电路中R、L、C元件各自的端电压和电流间的相位关系。
3.观察在正弦激励下，R、L、C三元件各自的伏安关系。
二、实验设备
1.电路分析综合实验箱
3）记录图5.4中标记的a、b的数值，并将数据标记在图5.4上相应位置。
图5.4
图5.5
四、实验结论及总结
3）计算R、L、C三个元件各自的相位差 ，并用文字描述R、L、C三个元件各自电压、电流的相位关系。
R:
结论：
L:
结论：
C:
结论：
图5.3
3.R、L、C单个元件的伏安关系轨迹线
1）测试电路不变，信号源的输出电压有效值为2V，输出频率为10kHz。
2）将示波器置于X-Y工作方式下，直接观察R、L、C单个元件的伏安关系轨迹线，将波形存储到U盘，课后打印并贴在图5.5上相应方框处。
10
20
30
40
50
US(V)
2
UBC(mV)
R
L
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实验5 R、L、C单个元件阻抗频率特性测试
一、实验目的
1、掌握交流电路中R、L、C单个元件阻抗与频率间的关系,测绘R-f、X L-f、X C-f特性曲线。
2、掌握交流电路中R、L、C元件各自的端电压与电流间的相位关系。
3、观察在正弦激励下,R、L、C三元件各自的伏安关系。
二、实验设备
1、电路分析综合实验箱
2、低频信号发生器
3、双踪示波器
三、实验内容
图5、1
测试电路如图5、1所示,R、L、C三个元件分别作为被测元件与10Ω采样电阻相串联,其中电阻R =2kΩ,电感L =2、7mH,电容C = 0、1μF,信号源输出电压的有效值为2V。
1、测绘R、L、C单个元件阻抗频率特性曲线
1)按照图5、1接好线路。
注意:信号源输出电压的幅度须始终保持2V有效值,即每改变一次输出电压的频率,均须监测其幅度就是否为2V有效值。
2)改变信号源的输出频率f如表5、1所示,利用示波器的自动测量功能监测2通道信号
的电压有效值,并将测量数据填入表中相应位置。
3)计算通过被测元件的电流值I AB 以及阻抗的模Z ,并填入表5、1
中相应位置。
BC
AB BC 10U I I ==
S AB AB 2U Z I I ==
4)在图5、2上绘制R 、L 、C 单个元件阻抗频率特性曲线,要求:将三条曲线画在同一坐标轴中。
表5、1
f (K Hz)
10 20 30 40 50 U S (V )
2 U BC (mV ) R
L
C
I AB (mA ) R
L
C
Z (K Ω) R
L
C
图5、2
2、 R 、L 、C 单个元件的相位测量
1)测试电路不变,信号源的输出电压有效值为2V ,输出频率为10kHz 。
2)在示波器上观察R 、L 、C 三个元件各自端电压与电流的相位关系,将波形存储到U 盘,课后打印并贴在图5、3上相应方框处。
3)计算R 、L 、C 三个元件各自的相位差
,并用文字描述R 、L 、C 三个元件各自电压、
电流的相位关系。
R : 360∆=⨯=CD AB Φ 结论:
L : 360∆=⨯=CD AB
Φ 结论:
C : 360∆=⨯=C
D AB
Φ 结论:
图5、3
3、R、L、C单个元件的伏安关系轨迹线
1)测试电路不变,信号源的输出电压有效值为2V,输出频率为10kHz。
2)将示波器置于X-Y工作方式下,直接观察R、L、C单个元件的伏安关系轨迹线,将波形存储到U盘,课后打印并贴在图5、5上相应方框处。
3)记录图5、4中标记的a、b的数值,并将数据标记在图5、4上相应位置。
电阻R电感L 电容C
图5、4
图5、5
四、实验结论及总结。