動(dòng)畫版上課用正弦電路

1、 實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 正弦電路測(cè)試正弦電路測(cè)試一一. . 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康膌1.進(jìn)一步了解正弦信號(hào)作用于進(jìn)一步了解正弦信號(hào)作用于RL、RC電路的阻抗頻率特性、電路的阻抗頻率特性、阻抗角等基本概念。阻抗角等基本概念。l2.熟悉交流阻抗的測(cè)量方法和熟悉交流阻抗的測(cè)量方法和熟悉測(cè)量阻抗角的雙蹤法。熟悉測(cè)量阻抗角的雙蹤法。l2. 2.實(shí)驗(yàn)的基本要求：實(shí)驗(yàn)的基本要求：l（1 1）基本）基本RCRC電路的連接及電路的連接及各元件的測(cè)量，分析容抗隨各元件的測(cè)量，分析容抗隨頻率的變化規(guī)律并畫出頻率的變化規(guī)律并畫出X XC Cf f特性曲線；特性曲線；l（2 2）學(xué)會(huì)用雙蹤法測(cè)量阻）學(xué)會(huì)用雙蹤法測(cè)量阻抗角?？菇?。RC

2、CCRLLuujxCjZRZjxLjZarctan1基本元件的阻抗分基本元件的阻抗分別為別為:二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理l設(shè)以電流為參考相設(shè)以電流為參考相量，量， 對(duì)于對(duì)于RC來說，來說，電路的阻抗角為電路的阻抗角為：三三. . 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求1. 1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1 1） 電容阻抗頻率特性測(cè)試電容阻抗頻率特性測(cè)試 阻抗阻抗 Xc=Uc/Ic可見只要測(cè)量電容上的電壓和流過電可見只要測(cè)量電容上的電壓和流過電容的電流就可計(jì)算出對(duì)應(yīng)的容抗。容的電流就可計(jì)算出對(duì)應(yīng)的容抗。R=100uIR=IcUcFC1.0a.輸入端輸入輸入端輸入U(xiǎn)1V（有效值）（有效值）, 即即Up-p2.83

3、V，頻率如下表的正弦信號(hào)；頻率如下表的正弦信號(hào)；f(KHz)f(KHz)12122424363648486060 72 9672 96U UC C(mv)(mv)U UR R(mv)(mv)誤差誤差RUIRRRCCIUX測(cè)fCXC21理b.表計(jì)算出表計(jì)算出XC值，并畫出值，并畫出XCf特性曲線。特性曲線。fCCXC 211 100100歐姆歐姆0.1uf0.1uf 連線時(shí)，注意儀器的共連線時(shí)，注意儀器的共地問題，即所有的黑夾子地問題，即所有的黑夾子是接到一起的，接到電路是接到一起的，接到電路的參考地的參考地,若未若未“共地共地”，會(huì)造成被測(cè)信號(hào)短路或毀會(huì)造成被測(cè)信號(hào)短路或毀壞被測(cè)電路元、器件！

4、壞被測(cè)電路元、器件！ 信號(hào)源紅信號(hào)源紅夾子夾子信號(hào)源黑信號(hào)源黑夾子夾子示波器示波器紅夾子紅夾子示波器示波器黑夾子黑夾子R=100，C=0.1uF測(cè)量測(cè)量UC注意共注意共地！地！信號(hào)源信號(hào)源示波器示波器測(cè)量測(cè)量UC共地：信號(hào)源與示波共地：信號(hào)源與示波器的地線連通作為參器的地線連通作為參考零電位，即考零電位，即“地地”信號(hào)源紅信號(hào)源紅夾子夾子信號(hào)源黑信號(hào)源黑夾子夾子示波器示波器紅夾子紅夾子示波器示波器黑夾子黑夾子R=100，C=0.1uF測(cè)量測(cè)量UR注意共注意共地！地！信號(hào)源信號(hào)源示波器示波器測(cè)量測(cè)量UR共地：信號(hào)源與示波共地：信號(hào)源與示波器的地線連通作為參器的地線連通作為參考零電位，即考零電位，

5、即“地地”（2 2）阻抗角的測(cè)量與計(jì)算阻抗角的測(cè)量與計(jì)算方法一：雙蹤法測(cè)量阻抗角方法一：雙蹤法測(cè)量阻抗角（注意：（注意：16KHz16KHz時(shí)的阻抗角）時(shí)的阻抗角） 在本實(shí)驗(yàn)電路中，用示波器的兩個(gè)通道分別測(cè)在本實(shí)驗(yàn)電路中，用示波器的兩個(gè)通道分別測(cè)量量總電壓總電壓（指信號(hào)源輸入電壓）（指信號(hào)源輸入電壓）和和總電流總電流的波形的波形（可用電阻上的電壓代替）（可用電阻上的電壓代替）想一想一想為什么？想為什么？。注意共地！注意共地！l 測(cè)出周期測(cè)出周期T T和總電流及總電壓的時(shí)間差和總電流及總電壓的時(shí)間差 ，通，通過公式過公式 = 360= 360/T/T 計(jì)算出阻抗角計(jì)算出阻抗角 。雙蹤法測(cè)量阻抗角

6、雙蹤法測(cè)量阻抗角時(shí)間差時(shí)間差周期周期T= 360/T關(guān)閉關(guān)閉“ ”信號(hào)源信號(hào)源紅夾子紅夾子信號(hào)源信號(hào)源黑夾子黑夾子示波器示波器紅夾子紅夾子示波器示波器黑夾子黑夾子雙蹤法測(cè)量雙蹤法測(cè)量阻抗角阻抗角注意共注意共地！地！示波器示波器CH2CH2通通道道示波器示波器CH1CH1通通道道信號(hào)源信號(hào)源示波器示波器紅夾子紅夾子示波器示波器黑黑夾子夾子雙蹤法測(cè)雙蹤法測(cè)量阻抗角量阻抗角共地：信號(hào)源與示波器共地：信號(hào)源與示波器的地線連通作為參考零的地線連通作為參考零電位，即電位，即“地地”信號(hào)源信號(hào)源 示波器示波器CH1CH2（2 2） 阻抗角的測(cè)量與計(jì)算阻抗角的測(cè)量與計(jì)算注意：（注意：（16KHz16KHz時(shí)的

7、阻抗角）時(shí)的阻抗角）方法二：方法二： RUCU總總U 分別測(cè)量分別測(cè)量UR和和UC，代入公式，代入公式 計(jì)算計(jì)算) )/ /U U( (U UR Rc carctan阻抗角參數(shù)測(cè)量與計(jì)算雙蹤法雙蹤法波形波形方法一：雙蹤法方法一：雙蹤法 （= 360/T) )測(cè)量時(shí)間差測(cè)量時(shí)間差和周期和周期T方法二：方法二：由由U UC C、U UR R計(jì)算的計(jì)算的阻抗角阻抗角測(cè)量測(cè)量UC 測(cè)量測(cè)量URotU)/(1RcUUtg在波形上標(biāo)在波形上標(biāo)出出U總總URl五思考題五思考題l1你所測(cè)得的你所測(cè)得的X XC Cff特性曲線上看，特性曲線上看，阻抗與頻率之間成什么關(guān)系？阻抗與頻率之間成什么關(guān)系？l2 2指出下

8、列電路的阻抗角在信號(hào)指出下列電路的阻抗角在信號(hào)源頻率增加時(shí)的變化趨勢(shì)源頻率增加時(shí)的變化趨勢(shì), ,并作定性并作定性的分析。的分析。RLRL串聯(lián)電路和串聯(lián)電路和RCRC串聯(lián)電路。串聯(lián)電路。RLRL并聯(lián)電路和并聯(lián)電路和RCRC并聯(lián)電路并聯(lián)電路 。 毫伏表 穩(wěn)壓電源 信號(hào)發(fā)生器 實(shí)驗(yàn)裝置 示波器 圖1 實(shí)驗(yàn)儀器和裝置“共地”示意圖 儀器1 Ui 實(shí)驗(yàn)裝置 Uo 儀器2 大 地圖2儀器未“共地”U0被短路的示意圖 共地問題共地問題l為排除干擾提高測(cè)量精度，為排除干擾提高測(cè)量精度，多數(shù)電子測(cè)量?jī)x器是單端輸多數(shù)電子測(cè)量?jī)x器是單端輸入（輸出）方式，即儀器的入（輸出）方式，即儀器的兩個(gè)輸入端中，總有一個(gè)與兩個(gè)輸

9、入端中，總有一個(gè)與相對(duì)零電位點(diǎn)（如機(jī)殼）相相對(duì)零電位點(diǎn)（如機(jī)殼）相連，兩個(gè)測(cè)試輸入端一般不連，兩個(gè)測(cè)試輸入端一般不能互換測(cè)量點(diǎn)，稱為能互換測(cè)量點(diǎn)，稱為“不平不平衡輸入衡輸入”式儀器。測(cè)試系統(tǒng)式儀器。測(cè)試系統(tǒng)中這種中這種“不平衡輸入不平衡輸入”式儀式儀器，它們的接地端（器，它們的接地端（ ）必）必須相連在一起。否則，將引須相連在一起。否則，將引入外界干擾、導(dǎo)致測(cè)量誤差入外界干擾、導(dǎo)致測(cè)量誤差過大。特別是當(dāng)各測(cè)試儀器過大。特別是當(dāng)各測(cè)試儀器的外殼通過電源插頭接大地的外殼通過電源插頭接大地時(shí)，若未時(shí)，若未“共地共地”，會(huì)造成，會(huì)造成被測(cè)信號(hào)短路或毀壞被測(cè)電被測(cè)信號(hào)短路或毀壞被測(cè)電路元、器件。路元、器件。 預(yù)習(xí)內(nèi)容：預(yù)習(xí)內(nèi)容：RLC串聯(lián)諧振電路的設(shè)串聯(lián)諧振電路的設(shè)計(jì)計(jì)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）l同學(xué)們自己設(shè)計(jì)的電路參數(shù)不同，同學(xué)們自己設(shè)計(jì)的電路參數(shù)不同，自己選擇元