實驗正弦交流電路中的電阻電容電感

實驗正弦交流電路中的電阻電容電感第1頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六正弦交流電路中的電阻、電容、電感一、實驗目的：1、研究電阻、電容和電感在正弦交流電路中的特性。2、掌握用示波器觀測正弦交流電路中電壓和電流之間的相位差。3、學會測定正弦交流電的有效值和相位差的方法。二、實驗原理：1、正弦交流電作用于任一線性非時變電路，其兩端電壓與電流相量之比稱為元件的阻抗，即：阻抗是復數(shù)，其模表示電壓、電流最大值或有效值之間的比值，而幅角（阻抗角）代表電壓、電流的相位差。2、在正弦交流電路中，對任一節(jié)點，各支路的電流和任一閉合回路各部分電壓應是向量的代數(shù)和等于零，而不是有效值的代數(shù)和等于零。即不僅考慮其模值關系，還要考慮其相位關系。第2頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六正弦交流電路中的電阻、電容、電感二、實驗原理：

3、在感性電路中，電壓超前電流一個角度；在容性電路中，電流超前電壓一個角度；當電路成電阻性時，電壓與電流是同相位的。4、因為示波器不能直接測量電流信號，只能觀測電壓信號，我們利用在電阻上的兩端電壓與電流是同相位關系，用示波器觀測電阻兩端的電壓波形，就可表示為電流的波形，只不過幅度再被電阻值除一下即可。5、兩個同頻率正弦信號在任一時刻的相位之差稱為相位差。相位差的測量通常采用示波器。兩個同頻率正弦信號的相位差實際上是它們的初相之差，其值大小與時間t無關。如何用雙蹤示波器測量相位差呢？在雙蹤示波器上同時顯示兩個被測信號的波第3頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六正弦交流電路中的電阻、電容、電感二、實驗原理：形，如圖4—1所示，圖中θ是兩個被測信號的相位差，AC和BD是被測信號周期的長度，AB是兩個被測信號相位差的長度，根據(jù)比例關系

=，

則相位差為：

θ=×360°圖4—1第4頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六正弦交流電路中的電阻、電容、電感三、實驗儀器：1、雙蹤示波器2、低頻信號發(fā)生器3、數(shù)字毫伏表4、電路實驗箱四、實驗內容：1、RC串聯(lián)電路：電路如圖4—2所示。(1)、調節(jié)低頻信號發(fā)生器f=1KHz、Us=2V、R=10Ω、C=2μf(2)、用示波器觀察I、U的相位關系，記錄其波形及相位差。(3)、用毫伏表測量Us、UR、Uc。(4)、改變R值，觀察其相位變化。(5)、改變f值，觀察其相位變化。(6)、畫出f=1KHz時各電壓的向量圖。

第5頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六正弦交流電路中的電阻、電容、電感四、實驗內容：1、RC串聯(lián)電路：圖4—2RC串聯(lián)電路第6頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六正弦交流電路中的電阻、電容、電感四、實驗內容：2、RL串聯(lián)電路：電路如圖4—3所示。圖4—3RL串聯(lián)電路第7頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六正弦交流電路中的電阻、電容、電感四、實驗內容：2、RL串聯(lián)電路：(1)、調節(jié)低頻信號發(fā)生器f=10KHz、Us=2V、R=50Ω、L=3.3Mh。(2)、用示波器觀察I、U的相位關系，記錄其波形及相位差。(3)、用毫伏表測量Us、UR、UL。(4)、改變R值，觀察其相位變化。(5)、改變f值，觀察其相位變化。(6)、畫出f=10KHz時各電壓的向量圖。3、RLC串聯(lián)電路：電路如圖4—4所示。(1)、調節(jié)低頻信號發(fā)生器f=1KHz、Us=2V、R=10Ω、C=2μf、L=3.3Mh。(2)、用示波器觀察I、U的相位關系，記錄其波形及相位差，并判斷電路的性質。第8頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六正弦交流電路中的電阻、電容、電感四、實驗內容：3、RLC串聯(lián)電路：(3)用毫伏表測量Us、UR、UL、Uc和阻抗的模。(4)改變R值，觀察其相位變化。(5)改變f值，觀察其相位變化。(6)畫出f=1KHz時各電壓的向量圖。

圖4—4RLC串聯(lián)電路

第9頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六正弦交流電路中的電阻、電容、電感五、注意事項：測量時要正確使用有關儀器、儀表，并注意低頻信號發(fā)生器、雙蹤示波器、數(shù)字毫伏表都有接地問題，即儀器的地線，必須與被測電路的零電位相連。六、數(shù)據(jù)表格：項目單位RL電路RC電路RLC電路給定值RLC第10頁，