交流諧振電路-實驗報告

1、University of Science and Technology of China 96 Jinzhai Road, Hefei Anhui 230026,The Peoples Republic of China交流諧振電路李方勇 PB05210284 0510 第29組2號（周五下午）2006.11.27實驗題目 交流諧振電路實驗?zāi)康?研究RLC串聯(lián)電路的交流諧振現(xiàn)象，學(xué)習(xí)測量諧振曲線的方法，學(xué)習(xí)并掌握電路品質(zhì)因素Q的測量方法及其物理意義。實驗儀器 電阻箱，電容器，電感，低頻信號發(fā)生器以及雙蹤示波器。實驗原理11 RLC交流電路由交流電源S，電阻R，電容C和電感L等組成交流電物理量

2、的三角函數(shù)表述和復(fù)數(shù)表述 式中的可以是電動勢、電壓、電流、阻抗等交流電物理量，為圓頻率， 為初始相角。電阻R、電容C和電感串聯(lián)電路電路中的電流與電阻兩端的電壓是同相位的，但超前于電容C兩端的電壓 ，落后于電感兩端的電壓 。電阻阻抗的復(fù)數(shù)表達(dá)式為 模電容阻抗的復(fù)數(shù)表達(dá)式為 模 電感阻抗的復(fù)數(shù)表達(dá)式為 模 電路總阻抗為三者的矢量和。由圖，電容阻抗與電路總阻抗方向相反，如果滿足， 則電路總阻抗為R，達(dá)到最小值。這時電流最大，形成所謂“電流諧振”。調(diào)節(jié)交流電源（函數(shù)發(fā)生器）的頻率，用示波器觀察電阻上的電壓，當(dāng)它達(dá)到最大時的頻率即為諧振頻率。電路如下圖。n  電路參數(shù)電動勢電壓，電流，功率，頻

3、率元件參數(shù)電阻，電容，電感 實驗內(nèi)容1 觀測RLC串聯(lián)諧振電路的特性（1） 按照上圖連接線路，注意保持信號源的電壓峰峰值不變，蔣Vi和Vr接入雙蹤示波器的CH1和CH2（注意共地）（2） 測量If曲線，計算Q值（3） 對測得的實驗數(shù)據(jù)，作如下分析處理：1） 作諧振曲線If，由曲線測出通頻帶寬2） 由公式計算除fo的理論值，并與測得的值進(jìn)行比較，求出相對誤差。3） 用三種公式計算Q值，并進(jìn)行比較。（注意RL為電感的固有電阻值）4） 改變R的值的值，重復(fù)（2）（3-1,3-2,3-3）實驗數(shù)據(jù) 表71 R400時I(R兩端電壓最大值)關(guān)系3.0003.3063.5543.7423.9450.120

4、.150.190.230.284.1144.2504.3964.5454.6000.340.420.500.680.764.6574.7174.7754.8104.8710.881.001.201.301.484.965.045.095.155.211.51.41.20.950.835.345.495.695.916.150.650.460.400.320.266.396.556.990.220.200.17表72 R600時I關(guān)系3.003.303.553.753.950.180.220.280.330.404.114.264.414.544.700.440.600.760.901.254.

5、814.904.965.025.171.51.61.71.61.45.365.515.705.906.140.850.700.560.480.406.406.566.990.330.300.24 數(shù)據(jù)處理及分析評定實驗結(jié)果的不確定度 1 R400根據(jù)表71，作I曲線，得：圖71 I曲線通頻帶寬： 理論值計算： 相對誤差： Q值計算： 比較：電壓測量值偏小，所以計算得到Q值相差較大，另外電壓用毫伏表測量比較準(zhǔn)確。2R400根據(jù)表71，作I曲線，得：圖71 I曲線通頻帶寬： 理論值計算： 相對誤差： Q值計算： 比較：電壓測量值偏小，所以計算得到Q值相差較大，另外電壓用毫伏表測量比較準(zhǔn)確。課后思考題 1 根據(jù)RLC串聯(lián)電路的諧振特點，在實驗中如何判斷電路達(dá)到了諧振？答：先估計大約值，然后測量在這個附近的值時測量密集一些，找到電壓最大值，對應(yīng)的頻率值為諧振頻率。2 串聯(lián)電路諧振時，電容與電感上的瞬時電壓的相位關(guān)系如何？若將電容和電感兩端接到示波器上，將看到什么現(xiàn)象，為什么？答：電路中的電流與電阻兩端的電壓是同相位的，但超前于電容C兩端的電壓 ，落后于電感兩端的電壓所以電容電壓落后與電感電壓，示