電路分析基礎(chǔ)實驗 4.1正弦交流電路元件阻抗觀測及參數(shù)測量

正弦交流電路元件阻抗觀測及參數(shù)測量課程：電路分析基礎(chǔ)實驗（電路與電子線路實驗1）呂偉鋒、盧振洲掌握測量R、L、C元件阻抗頻率特性的方法；掌握測試電壓、電流間相位差的方法，加深元件相位關(guān)系的理解；學(xué)會二表法測量交流電路等效參數(shù)的方法；基本掌握交流儀器儀表的使用方法。一.實驗?zāi)康恼医涣麟娐吩杩褂^測及參數(shù)測量二.實驗儀器正弦交流電路元件阻抗觀測及參數(shù)測量三.實驗原理在正弦穩(wěn)態(tài)交流電路中，當元件兩端的電壓與流過的電流采用關(guān)聯(lián)參考方向時，理想電阻器、電容器、電感器的阻抗特性分別如下：(1)電阻：(2)電容：(3)電感：正弦交流電路元件阻抗觀測及參數(shù)測量三.實驗原理對

R、L、C元件阻抗頻率特性的測量可采用二表法，測量電路如圖4.1.1所示。圖4.1.1

元件阻抗頻率特性測試電路正弦交流電路元件阻抗觀測及參數(shù)測量在正弦穩(wěn)態(tài)交流電路中，任何一個線性時不變無源單口網(wǎng)絡(luò)都可以用一個阻抗Z或?qū)Ъ{

Y來等效。若用阻抗

Z=R+jX等效，則該單口網(wǎng)絡(luò)可以看成是電阻

R和電抗

X的串聯(lián)。1.

R、L、C元件阻抗幅頻特性的測量（基本要求）四.實驗內(nèi)容及步驟表4.1.1元件阻抗幅頻特性參數(shù)測量正弦交流電路元件阻抗觀測及參數(shù)測量頻率f/kHz125101520R/kΩVr/V

VR/V

IR（=Vr/r）/mA

R

（=VR/IR）/kΩ

XL/kΩVr/V

VL/V

IL（=Vr/r）/mA

XL（=VL/IL）/kΩ

XC/kΩVr/V

VC/V

IC（=Vr/r）/mA

XC

（=VC/IC）/kΩ

2.

R、L、C元件阻抗相頻特性的測量（基本要求）表4.1.2元件阻抗角參數(shù)測量四.實驗內(nèi)容及步驟3.單口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)測量（研究性實驗）任取圖4.1.1中兩種不同性質(zhì)的元件并聯(lián)，再與取樣電阻

r串聯(lián)構(gòu)成線性無源單口網(wǎng)絡(luò)，選取合適的信號幅值和頻率，用上述方法測量該網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗，并通過測量該網(wǎng)絡(luò)的阻抗角，判斷網(wǎng)絡(luò)的阻抗性質(zhì)。自行設(shè)計測量表格，記錄上述測量結(jié)果。正弦交流電路元件阻抗觀測及參數(shù)測量五.實驗注意事項測量電壓時，如果使用的是交流毫伏表，則必須先調(diào)零并注意選擇合適的量程。在整個測量過程中，應(yīng)始終保持函數(shù)信號發(fā)生器輸出信號的幅值不變測量阻抗角φ時，應(yīng)使示波器兩通道V/DIV、T/DIV的微調(diào)旋鈕處于校準位。正弦交流電路元件阻抗觀測及參數(shù)測量六.實驗預(yù)習(xí)思考題1.測量

R、L、C元件的阻抗角時，為何要串聯(lián)一個取樣電阻？是否有阻值大小要求？2.對實驗內(nèi)容及步驟中的各項內(nèi)容進行預(yù)習(xí)和仿真。正弦交流電路元件阻抗觀測及參數(shù)測量七.實驗總結(jié)題整理實驗數(shù)據(jù)，并據(jù)此總結(jié)

R、L、C元件的阻抗特性。分析實驗數(shù)據(jù)并與理想元件的阻抗特性進行比較，說明實際器件