正弦交流電實驗報告

正弦交流電實驗報告正弦交流電實驗報告實驗背景交流電在現(xiàn)代電力傳輸和使用中起著非常重要的作用，而正弦交流電是最為常見的一種交流電。本實驗的主要目的就是通過測量正弦交流電的電壓和電流值，來研究正弦交流電的相關(guān)參數(shù)。實驗器材1.直流電源；2.整流濾波電路；3.正弦交流電發(fā)生器；4.電壓表和電流表；5.電阻箱和電容箱；6.示波器；7.萬用表；8.實驗用導線和插頭等。實驗原理正弦交流電在一定時間內(nèi)的電壓或電流值按正弦規(guī)律變化，其名字因此而來。正弦交流電的特點是：（1）電流和電壓的周期相同，并且周期是趨近于無限長；（2）電流和電壓的幅值大小相同，但相位角不同。正弦交流電的三個基本參數(shù)是：幅度、頻率和相位差。—幅度是指電壓或電流的最大值。—頻率是指電壓或電流變化的次數(shù)，以赫茲（Hz）為單位表示，1Hz表示1秒內(nèi)變化一次。—相位差是指不同電壓或電流波形的起始點之間的夾角。實驗流程本實驗采用正弦交流電發(fā)生器和整流濾波電路來產(chǎn)生實驗所需的電流和電壓信號。具體步驟如下：1.搭建實驗電路：將正弦交流電發(fā)生器接上整流濾波電路，通過電壓表和電流表對實驗電路中的電壓和電流進行測量。2.測量不同電荷下的電壓和電流值：在實驗電路中加入不同電荷（電阻或電容）進行測量，記錄相應(yīng)的電壓和電流值。3.更改正弦交流電的頻率：改變正弦交流電的頻率，以測量電壓與電流的相位角和阻抗。4.實驗的注意點：—實驗電路的搭建需要小心，要避免虛接、漏接的情況?！褂檬静ㄆ鲿r，注意調(diào)節(jié)正確的檔位，避免引起電路激烈振蕩?！淖冸姾苫蛘哳l率時，應(yīng)該等待電路穩(wěn)定后再進行測量。實驗數(shù)據(jù)和參數(shù)1.實驗電路圖：2.幅度、頻率和相位差：幅度：本實驗中，正弦電壓和正弦電流的幅度均為2V。頻率：改變頻率，記錄相應(yīng)的電壓和電流值，如表格1所示。表格1：不同頻率下電壓和電流的值|頻率（Hz）|電壓（V）|電流（A）||:-----------:|:--------:|:--------:||50|1.99|0.077||100|1.97|0.158||150|1.94|0.235||200|1.89|0.320|可以看出，隨著頻率的增加，電流值和電壓值都有所增長，并且電壓和電流之間的相位差減小。相位差：根據(jù)所得電壓和電流的數(shù)據(jù)，繪制電壓與電流的相位差圖，如圖1所示。圖1：不同頻率下電壓與電流的相位差3.阻抗和相位角：阻抗：根據(jù)公式Z=U/I計算出阻抗值，如表格2所示。表格2：不同電荷下的阻抗|電荷（Ω）|阻抗（Ω）||:---------:|:---------:||100|24.69||250|23.33||500|22.46||1000|22.25||2000|22.57||5000|25.00|相位角：根據(jù)所得電壓和電流的數(shù)據(jù)，繪制電壓與電流的相位角圖，如圖2所示。圖2：不同電荷下電壓和電流的相位角實驗結(jié)論通過本實驗的研究，我們得出了如下的結(jié)論：1.隨著頻率的增加，電流和電壓的幅值也有所增加。2.電壓和電流之間的相位差會隨著頻率的升高而降低。3.隨著電荷值的不斷變化，阻抗值也有所變化，但總體上沒有發(fā)現(xiàn)很明顯的規(guī)律。4.相位角的變化并不隨