实验报告 R、L、C串联谐振电路的研究.doc

:..实验报告祝金华 PB15050984实验题目:R、L、C串联谐振电路得研究实验目得: 1、学****用实验方法绘制R、L、C串联电路得幅频特性曲线。2、加深理解电路发生谐振得条件、特点,掌握电路品质因数(电路Q值)得物理意义及其测定方法。实验原理 1、在图1所示得R、L、C串联电路中,当正弦交流信号源Ui得频率f改变时,电路中得感抗、容抗随之而变,电路中得电流也随f而变。取电阻R上得电压UO作为响应,当输入电压Ui得幅值维持不变时,在不同频率得信号激励下,测出UO之值,然后以f为横坐标,以UO为纵坐标,绘出光滑得曲线,此即为幅频特性曲线,亦称谐振曲线,如图2所示。图1 图22、在f=fo=处,即幅频特性曲线尖峰所在得频率点称为谐振频率。此时XL=Xc,电路呈纯阻性,电路阻抗得模为最小。在输入电压Ui为定值时,电路中得电流达到最大值,且与输入电压Ui同相位。从理论上讲,此时Ui=UR=UO,UL=Uc=QUi,式中得Q称为电路得品质因数。3、电路品质因数Q值得两种测量方法一就是根据公式Q=测定,Uc为谐振时电容器C上得电压(电感上得电压无法测量,故不考虑Q=测定)。另一方法就是通过测量谐振曲线得通频带宽度△f=f2-f1,再根据Q=求出Q值。式中fo为谐振频率,f2与f1就是失谐时,亦即输出电压得幅度下降到最大值得(=0、707)倍时得上、下频率点。Q值越大,曲线越尖锐,通频带越窄,电路得选择性越好。在恒压源供电时,电路得品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身得参数,而与信号源无关。,估算电路得谐振频率。L=30mHfo==1/(2×π)=9188、,电路中R得数值就是否影响谐振频率值?改变频率f,电感L,电容C可以使电路发生谐振,电路中R得数值不会影响谐振频率值。 ?测试谐振点得方案有哪些?判断:电容与电感得电压相等时,电路此时发生谐振;Ui与U0相位相同时此时发生谐振;Ui与U0大小相等时电路发生谐振。测量:理论计算,f=1/(2π√LC);仪表测量此时电流频率。4. 电路发生串联谐振时,为什么输入电压不能太大,如果信号源给出3V得电压,电路谐振时,用交流毫伏表测UL与UC,应该选择用多大得量限?输入电压过大,L、C器件两端得电压远高于信号源电压;应该选用最大量程 。、L、C串联电路得品质因数,电路参数应如何改变?减小R,增大L,同时等比例缩小C。,对应得UL与UC就是否相等?如有差异,原因何在?UL,UC大小相等,方向相反,因为在谐振点L,C得阻抗相等,二者阻抗方向相反。实验设备低频函数信号发生器,交流毫伏表,双踪示波器,频率计,谐振电路实验电路板实验内容1、利用HE-15实验箱上得“R、L、C串联谐振电路”,按图3组成监视、测量电路。选C1=0、01μF。用交流毫伏表测电压,用示波器监视信号源输出。令信号源输出电压Ui=3V,并保持不变。图32、找出电路得谐振频率f0,其方法就是,将毫伏表接在R(200Ω)两端,令信号源得频率由小逐渐变大(注意要维持信号源得输出幅度不变),当Uo得读数为最大时,读得频