实验正弦交流电路中的电阻电容电感.ppt

电工学实验3正弦交流电路中 的电阻、电容、电感 正弦交流电路中的电阻、电容、电感一、实验目的：1、研究电阻、电容和电感在正弦交流电路中的特性2、掌握用示波器观测正弦交流电路中电压和电流之间的相位差3、学会测定正弦交流电的有效值和相位差的方法 二、实验原理：1、正弦交流电作用于任一线性非时变电路，其两端电压与电流相量之比称为元件的阻抗，即：阻抗是复数，其模表示电压、电流最大值或有效值之间的比值，而幅角（阻抗角）代表电压、电流的相位差2、在正弦交流电路中，对任一节点，各支路的电流和任一闭合回路各部分电压应是向量的代数和等于零，而不是有效值的代数和等于零即不仅考虑其模值关系，还要考虑其相位关系正弦交流电路中的电阻、电容、电感二、实验原理：3、在感性电路中，电压超前电流一个角度；在容性电路中，电流超前电压一个角度；当电路成电阻性时，电压与电流是同相位的4、因为示波器不能直接测量电流信号，只能观测电压信号，我们利用在电阻上的两端电压与电流是同相位关系，用示波器观测电阻两端的电压波形，就可表示为电流的波形，只不过幅度再被电阻值除一下即可5、两个同频率正弦信号在任一时刻的相位之差称为相位差相位差的测量通常采用示波器。

两个同频率正弦信号的相位差实际上是它们的初相之差，其值大小与时间t无关如何用双踪示 波器测量相位差呢？在双踪示波器上同时显示两个被测信号的波正弦交流电路中的电阻、电容、电感二、实验原理：形，如图4—1所示，图中θ 是两个被测信号的相位差，AC 和BD是被测信号周期的长度， AB是两个被测信号相位差的长度，根据比例关系 = ， 则相位差为：θ= ×360°图4—1正弦交流电路中的电阻、电容、电感三、实验仪器：1、双踪示波器2、低频信号发生器3、数字毫伏表4、电路实验箱 四、实验内容：1、RC串联电路：电路如图4—2所示1)、调节低频信号发生器 f=1KHz 、Us=2V、R=10Ω 、 C=2μf(2)、用示波器观察I、U的相位关系，记录其波形及相位差3)、用毫伏表测量Us、UR、Uc4)、改变R值，观察其相位变化5)、改变f值，观察其相位变化6)、画出f=1KHz时各电压的向量图。

正弦交流电路中的电阻、电容、电感四、实验内容：1、RC串联电路 ：图4—2 RC串联电路正弦交流电路中的电阻、电容、电感四、实验内容：2、RL串联电路：电路如图4—3所示图4—3 RL串联电路正弦交流电路中的电阻、电容、电感四、实验内容：2、RL串联电路：(1)、调节低频信号发生器 f=10KHz、Us=2V、R=50Ω、L=3.3Mh2)、用示波器观察I、U的相位关系，记录其波形及相位差3)、用毫伏表测量Us、UR、UL4)、改变R值，观察其相位变化5)、改变f值，观察其相位变化6)、画出f=10KHz时各电压的向量图3、RLC串联电路：电路如图4—4所示1)、调节低频信号发生器 f=1KHz、Us=2V、R=10Ω、C=2μf 、L=3.3Mh2)、用示波器观察I、U的相位关系，记录其波形及相位差，并判断电路的性质正弦交流电路中的电阻、电容、电感四、实验内容：3、RLC串联电路：(3)用毫伏表测量Us、UR、UL 、Uc和阻抗 的模4)改变R值，观察其相 位变化5)改变f值，观察其相 位变化6)画出f=1KHz时各电 压的向量图 图4—4 RLC串联电路 正弦交流电路中的电阻、电容、电感五、注意事项：测量时要正确使用有关仪器、仪表，并注意低频信号发生器、 双踪示波器、数字毫伏表都有接地问题，即仪器的地线，必须与被 测电路的零电位相连。

六、数据表格：项目单位RL电路RC电路RLC电路给 定 值R L C正弦交流电路中的电阻、电容、电感六、数据表格：项目单位RL电路RC电路RLC电路 测 量 值US UR UL UC θ 波形 向量图 电路性质。