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1、实验九串联谐振电路第1页,共11页,编辑于2022年,星期五一、实验目的v用实验方法研究R、L、C串联电路中的电压、电流与频率间的关系。v研究电路参数对串联谐振电路特性的影响,测绘不同品质因数时的串联谐振曲线。第2页,共11页,编辑于2022年,星期五二、实验设备v通用电工实验台 1套v500型万用表 1台v晶体管毫伏表 1台v双踪示波器 1台第3页,共11页,编辑于2022年,星期五三、实验原理v、RLC串联电路的阻抗和品质因数v该网络的等效复阻抗 Z=R+j(L-1/C)发生谐振时,即当L-1/C=0时,得到谐振角频率,记为0,且 0=1/LC;f0=1/2LCv品质因数Q,即:Q=/R=
2、0 L/R=1/0CR=1/RL/C第4页,共11页,编辑于2022年,星期五、RLC串联电路谐振时的特点v(1)谐振时,电路的阻抗最小,电流最大v(2)谐振时,电感和电容的端电压升高。谐振时电感与电容的电压有效值相等,相位相反。UL=UC=QUSUSv3、谐振曲线及通频带第5页,共11页,编辑于2022年,星期五3、谐振曲线及通频带谐振电路对于频率有一定的选择性,电路的Q值越高,谐振曲线越尖锐,电路对频率的选择能力越强。定义谐振曲线幅值下降至峰值的0.707倍时所对应的频率fc,幅值大于峰值的0.707倍所对应的频率范围为通频带宽B,理论推 B=f=fc2-fc1=f0/Q第6页,共11页,
3、编辑于2022年,星期五使用注意事项使用注意事项1、“方式选择开关”在弹起位;2、在测试前应将量程开关置于“100V”挡位;3、读数时根据挡位选择刻度线;4、所测得的数值是正弦交正弦交流电压流电压的有效值;5、在不作测量时,量程开关一般都放在最高量程档;正弦正弦 交流电压交流电压 有效值有效值第7页,共11页,编辑于2022年,星期五四、实验内容v1、取R=300,输出电压调至3V,找到V2达到最大值的频率,读出此时频率f0 v2、若电路谐振时,理论上V2的电压为3V(此时VL与VC应大小相等,方向相反),实际上电感含有内阻r。v在谐振测量时,测得电压UR(U2)的电压为2.9V(用晶体管毫伏
4、表测),那电感的内阻电压Ur=3-2.9=0.1v。又测得UCR=3.58V。UC=2.1V,电感电压Ulr=2.102V。要求:v读出此频率fo及UCR,URv并计算ULr,UC,Ur的电压。第8页,共11页,编辑于2022年,星期五测量出频率f(Hz)fo=U2(V)0.50.81.01.52.02.52.52.01.510.80.5I(mA)第9页,共11页,编辑于2022年,星期五4、用示波器观察端口电压波形与端口电流波形的相位关系,体会频率从小到大变化时,R、L、C串联一端口网络从容性电路到感性电路的转变。寻找谐振点,确定电路的谐振频率。o 呈容性o 呈感性第10页,共11页,编辑于2022年,星期五五、实验注意事项v1、观察电路是否发生谐振,找准谐振点。v2、当电路达到谐振状态时,注意UC、UL、UR的读数。第11页,共11页,编辑于2022年,星期五