實(shí)驗(yàn)五交流串聯(lián)電路.doc

實(shí)驗(yàn)五 交流串聯(lián)電路一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.研究RLC串聯(lián)電路，驗(yàn)證 2.測(cè)繪RLC串聯(lián)諧振電路的頻率特性曲線; 3.加深對(duì)串聯(lián)諧振特點(diǎn)的了解; 4.學(xué)習(xí)使用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、毫伏表和雙蹤示波器 二.實(shí)驗(yàn)說明在RLC交流串聯(lián)電路中,外施電壓等于各元件上電壓的相量和,與的相位差為-900 , 與的相位差為+900.。在RLC串聯(lián)電路中,由于電源頻率的變化,電感和電容所呈現(xiàn)的感抗和容抗也相應(yīng)的變化。當(dāng):時(shí)，電路呈容性； 時(shí)，電路呈感性； 時(shí), ,電路呈電阻性。我們把時(shí)的串聯(lián)電路稱為串聯(lián)諧振電路或電壓諧振電路。諧振頻率為或。可見要使電路滿足諧振條件，可以通過改變L、C或f來實(shí)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)采用改變外施正弦電壓的頻率f來使電路達(dá)到諧振。諧振時(shí)電路的復(fù)阻抗, 阻抗角，電路中電流的有效值:。如果保持外施電壓的有效值U及電路參數(shù)R、L、C不變，改變電壓源頻率f，便可得到電流與頻率關(guān)系的幅頻特性，如圖2.5.1所示。圖中曲線也稱為電流諧振曲線。在圖中，串聯(lián)電路中的電阻R愈小，曲線就愈尖銳。為了反映諧振電路這一般特性，在無線電技術(shù)中常采用電路的品質(zhì)因數(shù)Q來表示。根據(jù)定義，。三.實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備 1.電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái) 2.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 1臺(tái) 3.毫伏表 1臺(tái)4.示波器 1臺(tái) 四.預(yù)習(xí)要求 1.復(fù)習(xí)有關(guān)串聯(lián)諧振理論,掌握諧振電路的特征。 2.在實(shí)驗(yàn)原理電路圖2.5.2中 a、b端接一頻率可調(diào)的正弦交流電壓 U i,且使 U i4V,設(shè)電路的 C=0.1F；空心電感圈 L2.5mH、 r10；電阻R100。求此電路的諧振頻率f0及此時(shí)的電流有效值I。 五.思考題 1.電路發(fā)生串聯(lián)諧振的條件是什么？諧振時(shí)有哪些特征? 2.用雙蹤示波器同時(shí)觀察兩個(gè)波形時(shí)應(yīng)如何選擇公共點(diǎn)? 六.注意事項(xiàng) 1.使用毫伏表測(cè)電壓時(shí),每改變一次量程都應(yīng)校零。2.在每次改變函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的頻率時(shí),要求保持其輸出電壓不變。七.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟(1)調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器,使頻率f=10kHz,U i4V（用毫伏表測(cè)）。按原理圖2.5.2接線。(2)用雙蹤示波器分別觀察UR、UC和UR、UL的波形,注意觀察其相位關(guān)系 (注意:用雙蹤示波器觀察兩個(gè)信號(hào),必須正確選擇公共點(diǎn))，并將波形畫入圖2.5.3中。 （3）改變信號(hào)頻率為5kHz、10kHz,保持Ui=4V,用毫伏表測(cè)量UR、UL、UC的有效值，記入表2.5.1。驗(yàn)證下式是否成立： 圖2.5.1 串聯(lián)諧振曲線 圖2.5.2 R L C串聯(lián)電路(4) 尋找諧振點(diǎn)：將頻率調(diào)至10kHz左右，用雙蹤示波器同時(shí)觀察、的波形,調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器的頻率 (在調(diào)節(jié)過程中應(yīng)注意保持函數(shù)發(fā)生器的輸出電壓Ui4V ) ,當(dāng)和的波形相位相同時(shí),即可認(rèn)為此時(shí)電路發(fā)生串聯(lián)諧振,對(duì)應(yīng)函數(shù)發(fā)生器的頻率即為諧振頻率f0,測(cè)出UR、UL、UC并與f0同時(shí)記入表2.5.2中。uRo 表2.5.1 Ui4Vf(kHz)Ui(V)UR(V)UL(V)UC(V)54104ouLouC 圖2.5.3 uR、 uL、uc相位關(guān)系表 2.5.2 Ui4V C0.1Ff（kHz）f1=f2=f3=f0=f4=f5=f6=UR（V）UL（V）UC（V）表 2.5.3 Ui4V 電容電壓0.047F0.1F0.47FUR（V）UL（V）UC（V） (5)在f0左右各選取三點(diǎn)（靠近f0處密一點(diǎn)）,分別測(cè)出不同頻率時(shí)的UR、U L、UC,將值記入表2.5.2中,并畫出諧振曲線。(6)保持信號(hào)頻率為f0和電壓 U i4V不變,改變電容參數(shù),分別測(cè)出對(duì)應(yīng)的U L、UC和UR值,并記入表2.5.3中。 八.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 完成表中各項(xiàng)測(cè)量值。2 根據(jù)所測(cè)值判定。