2023年交流谐振电路实验报告.doc

University of Science and Technology of China 96 Jinzhai Road, Hefei Anhui 230026,The People’s Republic of China交流谐振电路李方勇 PB05210284 0510 第29组2号（周五下午）2023.11.27实验题目 交流谐振电路实验目的 研究RLC串联电路的交流谐振现象，学习测量谐振曲线的方法，学习并掌握电路品质因素Q的测量方法及其物理意义实验仪器 电阻箱，电容器，电感，低频信号发生器以及双踪示波器实验原理11． RLC交流电路由交流电源S，电阻R，电容C和电感L等组成交流电物理量的三角函数表述和复数表述 式中的可以是电动势、电压、电流、阻抗等交流电物理量，为圆频率， 为初始相角电阻R、电容C和电感串联电路电路中的电流与电阻两端的电压是同相位的，但超前于电容C两端的电压 ，落后于电感两端的电压 电阻阻抗的复数表达式为 模电容阻抗的复数表达式为 模 电感阻抗的复数表达式为 模 电路总阻抗为三者的矢量和由图，电容阻抗与电路总阻抗方向相反，假如满足， 则电路总阻抗为R，达成最小值。

这时电流最大，形成所谓“电流谐振”调节交流电源（函数发生器）的频率，用示波器观测电阻上的电压，当它达成最大时的频率即为谐振频率电路如下图n  电路参数–电动势电压，电流，功率，频率元件参数–电阻，电容，电感 实验内容1． 观测RLC串联谐振电路的特性（1） 按照上图连接线路，注意保持信号源的电压峰峰值不变，蒋Vi和Vr接入双踪示波器的CH1和CH2（注意共地）（2） 测量I－f曲线，计算Q值（3） 对测得的实验数据，作如下分析解决：1） 作谐振曲线I－f，由曲线测出通频带宽2） 由公式计算除fo的理论值，并与测得的值进行比较，求出相对误差3） 用三种公式计算Q值，并进行比较注意RL为电感的固有电阻值）4） 改变R的值的值，反复（2）（3-1,3-2,3-3）实验数据 表7－1 R＝400时I－(R两端电压最大值)关系3.0003.3063.5543.7423.9450.120.150.190.230.284.1144.2504.3964.5454.6000.340.420.500.680.764.6574.7174.7754.8104.8710.881.001.201.301.484.965.045.095.155.211.51.41.20.950.835.345.495.695.916.150.650.460.400.320.266.396.556.990.220.200.17表7－2 R＝600时I－关系3.003.303.553.753.950.180.220.280.330.404.114.264.414.544.700.440.600.760.901.254.814.904.965.025.171.51.61.71.61.45.365.515.705.906.140.850.700.560.480.406.406.566.990.330.300.24 数据解决及分析评估实验结果的不拟定度 1． R＝400根据表7－1，作I－曲线，得：图7－1 I－曲线通频带宽： 理论值计算： 相对误差： Q值计算： 比较：电压测量值偏小，所以计算得到Q值相差较大，此外电压用毫伏表测量比较准确。

2．R＝400根据表7－1，作I－曲线，得：图7－1 I－曲线通频带宽： 理论值计算： 相对误差： Q值计算： 比较：电压测量值偏小，所以计算得到Q值相差较大，此外电压用毫伏表测量比较准确课后思考题 1． 根据RLC串联电路的谐振特点，在实验中如何判断电路达成了谐振？答：先估计大约值，然后测量在这个附近的值时测量密集一些，找到电压最大值，相应的频率值为谐振频率2． 串联电路谐振时，电容与电感上的瞬时电压的相位关系如何？若将电容和电感两端接到示波器上，将看到什么现象，为什么？答：电路中的电流与电阻两端的电压是同相位的，但超前于电容C两端的电压 ，落后于电感两端的电压所以电容电压落后与电感电压，示波器上类似于两全波重合的图像3． 假如用一个400mH的固定电感与一个可变的调谐电容组成一个串联谐振电路为了使之能在200~600m的波段上调谐，则电容的调谐范围应为多少？答：。