RLC串聯(lián)諧振電路的試驗報告

1、RLC串聯(lián)諧振電路的實驗報告(1)實驗目的：1 .加深對串聯(lián)諧振電路條件及特性的理解。2 .掌握諧振頻率的測量方法。3 .測定RLC串聯(lián)諧振電路的頻率特性曲線。(2)實驗原理：RLC串聯(lián)電路如圖所示，改變電路參數(shù) L、C或電源頻率時，都可能使電路發(fā)生諧振。該電路的阻抗是電源角頻率的函數(shù)：Z=R+j(L-1/ coC)當L-1/CDC=0時，電路中的電流與激勵電壓同相，電路處于諧振狀態(tài)。諧振角頻率 CD0 =1/LC,諧振頻率f 0=1/2冗LC。諧振頻率僅與原件L、C的數(shù)值有關(guān)，而與電阻R 和激勵電源的角頻率無關(guān)，當<3。時，電路呈容性，阻抗角小<0；當CD >G30 時，電

2、路呈感性，阻抗角小>001、電路處于諧振狀態(tài)時的特性。(1)、回路阻抗 乙=R,| Z°|為最小值，整個回路相當于一個純電阻電路 (2)、回路電流I0的數(shù)值最大，I°=U/R。(3)、電阻上的電壓LR的數(shù)值最大，Ik =Us(4)、電感上的電壓UL與電容上的電壓UC數(shù)值相等，相位相差180° , UL=U=QU。2、電路的品質(zhì)因數(shù)Q電路發(fā)生諧振時，電感上的電壓(或電容上的電壓)與激勵電壓之比稱為電路的 品質(zhì)因數(shù)Q,即：Q=U ( 0)/ U S= Uc ( 0)/ U s= 0L/R=1/R*(3)諧振曲線。電路中電壓與電流隨頻率變化的特性稱頻率特性，它們隨

3、頻率變化的曲線稱頻率特性曲線，也稱諧振曲線。在US、R L、C固定的條件下，有I = Us/U=RI=RU/u=i/ c=u/ 9cUL=cd li= lus/改變電源角頻率，可得到響應電壓隨電源角頻率變化的諧振曲線， 回路 電流與電阻電壓成正比。從圖中可以看到， 小的最大值在諧振角頻率0處，此 時，UL=Ub=Q& UC的最大值在 <必0處，UL的最大值在 >必0處。圖表示經(jīng)過歸一化處理后不同 Q值時的電流頻率特性曲線。從圖中（Q<Q<Q） 可以看出：Q值越大，曲線尖銳度越強，其選擇性就越好。只有當Q>1/2時，UC和UL曲線才出現(xiàn)最大值，否則UC將單調(diào)

4、下降趨于0, UL 將單調(diào)上升趨于USo仿真RLC電路響應的諧振曲線的測量10mH4 感頻率f/kHz51010.510.610.710.810.9111520電阻U/mV89.07790.5993.11999.89990.75967.25932.68890.90204.48108.53電感UL/mV282.16502966376746674866496471623819521382電容UC/mV127056426754673666126396611067849733874.7mH電感頻率f/kHz5101414.514.81515.51616.517.520電阻U/mV77.52234. 28738.68862.35929.29964.61999.49951.43854.35654.40382.87電感UL/mV115.42700.87309437414115432946354554421734272291電容UC/mV11121673376842474484459246054246369826711367五、結(jié)論RLC串聯(lián)諧振電路在發(fā)生諧振時，電感上的電壓UL與電容上的電壓UC大小 相等，相位相反。這時電路處于純電阻狀態(tài)，且阻抗最小，激勵電源的電壓與回 路的響