RLC電路諧振特性研究

PAGEPAGE4·得分教師簽名批改日期深圳大學(xué)實驗報告課程名稱：大學(xué)物理實驗（二）實驗名稱：5.RLC電路諧振特性研究學(xué)院：信息工程學(xué)院專業(yè)：課程編號：2218008148組號：指導(dǎo)教師：報告人：許紹豐學(xué)號：2011130131實驗地點科技樓905實驗時間：年月日星期實驗報告提交時間：一、實驗?zāi)康腶．研究交流電路的諧振現(xiàn)象，認(rèn)識RLC電路的諧振特性；b．學(xué)習(xí)測繪RLC電路串聯(lián)諧振曲線和并聯(lián)諧振曲線的方法二、實驗儀器DH4503型RLC電路試驗儀、MVT-172D毫伏表三、實驗原理1.RLC串聯(lián)電路的諧振RLC串聯(lián)電路如圖，其交流電壓U與交流電流I（均為有效值）的關(guān)系為：I=UZ=UR2由以上二式可知Z和Φ都是圓頻率ω的函數(shù)，當(dāng)ωL=1ωC時，Φ=0，即電壓和電流間的位相差為零，此時的圓頻率稱為諧振圓頻率：ω0=1LC本實驗研究當(dāng)電壓U保持不變時，電流I隨ω的變化情況，當(dāng)ω=ω0時，Z有一極小值，I有一極大值，做I-f圖，就可得到有一尖銳峰的諧振曲線。常用Q值標(biāo)志諧振電路的性能，Q稱為對電路的品質(zhì)因素，定義為諧振時電感的電壓UL和總電壓U的數(shù)值之比：Q=ULU=UcU=1ω0CR=ω0LR=1RLC當(dāng)諧振時，電容和電感上的電壓Uc、U2.R、L、C并聯(lián)諧振對如圖所示電路，其總阻抗和位相差為：Z并=R2+(ωL)2R2+[ωCR2+ωL(ω2LC-1)]2四、實驗內(nèi)容與步驟1.測定串聯(lián)電路的諧振曲線如前圖接線，交流電源由音頻振蕩器供給，其頻率有音頻振蕩器顯示出。（圓頻率是F的2π倍）（1）選擇R=1000Ω、L=0.1H、C=4.4×10（2）先計算出諧振頻率f0，再從f0-1000（Hz）到f0（3）當(dāng)諧振時，測量L和C的電壓值。注意毫伏表的量程要選的足夠大。2.測定并聯(lián)電路的諧振曲線如圖接線，為了使電路中I保持恒定，在電路中加入電阻R’，使R’上的電壓V’不隨頻率改變，則I=V’/R’=常數(shù)，而并聯(lián)電路的阻抗是與頻率有關(guān)的，其大小為ZP=V/I，故只要測出V的大小即可算出ZP。因I為常數(shù)，所以ZP和V成正比，當(dāng)諧振時（1）L、C仍用串聯(lián)電路中所用數(shù)值，RL是電感本身的電阻R’，取3×104（2）頻率從f0-1000（Hz）到f0+1000（Hz），每隔100Hz測一次電壓值。在諧振峰附近應(yīng)多測幾個點。注意每次改變頻率時都要重新調(diào)整和測量音頻振蕩器的輸出電壓，使V五、數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理1.作串聯(lián)諧振的兩條I-f曲線（即VR-F曲線）和并聯(lián)諧振的2.將計算出的諧振頻率和由室驗曲線定出的諧振頻率進行比較。3.對串聯(lián)諧振電路用Q=ω0LR計算出的Q值和用Q=ULU=U六、思考題1.為什么串聯(lián)諧振稱為電壓諧振？為什么并聯(lián)諧振稱為電流諧振？2.求Q值時選取的兩個頻率f1、f2是否對稱于f3.串聯(lián)諧振時電容上的電壓大于電源電壓Q倍，是否可以把它當(dāng)做升壓變壓器來使用？指導(dǎo)教師批閱意見：成績評定：預(yù)習(xí)（20分）操作