電工電子綜合實(shí)踐20160831

1、四川大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 電工電子綜合實(shí)踐 校外學(xué)習(xí)中心： 佛山奧鵬 學(xué) 生 姓 名： 楊啟明 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 層 次： 專升本 年 級(jí)： 一年級(jí) 學(xué) 號(hào)： aDH1152j6001 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 間： 2016年8月15日 實(shí)驗(yàn)題目L、C元件上電流電壓的相位關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、進(jìn)一步了解在正弦電壓激勵(lì)下，L、C元件上電流、電壓的大小和相位關(guān)系，了解電路參數(shù)和頻率對(duì)它們的影響。2、學(xué)習(xí)用示波器測(cè)量電流、電壓相位差的方法。3、學(xué)習(xí)用數(shù)字相位計(jì)進(jìn)行相位測(cè)量。儀器儀表目錄儀器設(shè)備的型號(hào)和規(guī)格：1、TDS 210型數(shù)字式實(shí)時(shí)示波器 1臺(tái)；2、雙路可跟蹤直流穩(wěn)壓電源 1臺(tái)；3、AFG310 任意波形

2、發(fā)生器 1臺(tái)；4、電路實(shí)驗(yàn)板、實(shí)驗(yàn)箱 若干；5、HG4181型數(shù)字相位計(jì) 1臺(tái)。實(shí)驗(yàn)線路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作步驟1、用示波器分析電感L上電流、電壓的數(shù)量關(guān)系。（1）、L=2mH R=10f=10KHz UsP-P=1.5V(理論計(jì)算：XL=125.6，Z=126， IRP-P=0.0119A ,URP-P=0.119V，ULP-P=1.495V，阻抗角=85.45O)測(cè)出電感上電流與電壓的波形如下圖：（2）實(shí)測(cè)：f=10KHz ，UsP-P=1.5V 時(shí)，測(cè)得：URP-P=0.13V，IRP-P=0.013A，ULP-P=1.5V，電感L上電流、電壓的數(shù)量關(guān)系：ULP-P=ILP-P *XL=0.0

3、13*2*3.14*10*1000*2*0.001=1.632V其中：XL =2*3.14*10*1000*2*0.001=125畫出電感上電流與電壓的相位關(guān)系：（3）f=10KHz ，UsP-P=3V(理論計(jì)算：XL=125.6，Z=126， IRP-P=0.0238A URP-P=0.238V，ULP-P=2.99V，阻抗角=85.45O)實(shí)測(cè)：實(shí)測(cè)：f=10KHz ，UsP-P=3V ，URP-P=0.24V，IRP-P=0.024A，ULP-P=1.5V，電感L上電流、電壓的數(shù)量關(guān)系：ILP-P=IRP-P=URP-P/R=（0.24/10）=24mAULP-P=ILP-P*XL=0.

4、024*2*3.14*10*1000*2*0.001=3.0144VXL =2*3.14*10*1000*2*0.001=125.6（4）f=20KHz ，UsP-P=3V(理論計(jì)算：XL=251.2，Z=251.4， IRP-P=0.0119A URP-P=0.119V，ULP-P=2.99V，阻抗角=87.7O)實(shí)測(cè)：IRP-P=0.012A，URP-P=0.12V，ULP-P=3.0V分析電感L上電流、電壓的數(shù)量關(guān)系：ILP-P=IRP-P=URP-P/R=（0.12/10）=12mAULP-P=ILP-P*XL=0.012*2*3.14*20*1000*2*0.001=3.014VXL

5、 =2*3.14*20*1000*2*0.001=251.2電感上的電壓比電流超前：=（12.5/50）*360=90O信號(hào)頻率對(duì)電感上電流、電壓的影響：當(dāng)信號(hào)頻率提高時(shí)，感抗增大，電壓增大，電流下降。2、用示波器的波形測(cè)量法和李沙育圖形法測(cè)量f=10KHz，UsP-P=3V時(shí)，UL與IL間的相位關(guān)系。（1）電感上電流與電壓的波形：電感上的電壓比電流超前：=（12.5/50）*360=90O（2）李沙育圖形法：=arcsin(2Y/2B)=arcsin(2.4/2.4)= 90O相位計(jì)測(cè)得：=89.9503、用示波器分析電容C上電流、電壓的數(shù)量關(guān)系（1） f=10Khz，Usp-p=1.5V(

6、理論計(jì)算：Xc=159，Z=159.3,IRp-p=9.4mA,Ucp-p=1.49V)實(shí)測(cè)：URp-p=93.5mV，Ucp-p=1.45V分析電容上電流與電壓的數(shù)量關(guān)系：IRP-P=ICP-P=URP-P/R=（93.5/10）=9.35mAUCP-P= ICP-P*XC=159*9.4=1.5V（2） 使f=10KHz，Usp-p=3V，測(cè)得：URP-P=187.5mV，UCP-P=3.1V分析電容上電流與電壓的數(shù)量關(guān)系：IRP-P=ICP-P=URP-P/R=（187.5/10）=18.75mAUCP-P= ICP-P*XC=159*18.75=2.98V4、用李沙育圖形和波形法測(cè)Uc

7、和Ic之間的相位關(guān)系。電容上電流比電壓超前：=（25/100）*360=90O=arcsin(2Y/2B)=arcsin(3.0/3.0)= 90O相位計(jì)測(cè)得：=89.870實(shí)驗(yàn)分析將以上測(cè)量數(shù)據(jù)列入表中L=1.82mHUSP-PURP-PIRP-Poaob2B2Y波形法f=10KHz1.5V0.13V0.013AXXXXXX3V0.24V0.024AXXXXXXf=20KHz3V0.12V0.012AXXXXXX波形法3V0.24V0.024A12.550XX90O89.950李沙育法3VXXXX2.42.490O89.950C=0.1uFf=10KHz1.5V93.5mV9.35mAXXXXXX3V187.5mV 18.75mAXXXXXXf=20KHz3V0.375V37.5mAXXXXXX波形法3V187.5mV18.75mA25100XX90O89.870李沙育法3V187.5mV18.75mAXX3.03.090O89.870通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，可以得出：電感上的電壓與電流之間的關(guān)系符合 UL=IL*XL(XL=2fL)電容上的電壓與電流之間的關(guān)系符合 UC=IC*XC(XC=1/(2fC)實(shí)驗(yàn)結(jié)論通過(guò)電感、電阻的串聯(lián)試驗(yàn)，可得出電感上電壓比電流超前90O，通過(guò)電容、電阻的串聯(lián)試驗(yàn)，