实验名称:交流谐振电路特性研究
实验目的:本实验研究RLC 串、并联电路的交流谐振现象,学习测量谐振曲线的方法,学习并掌握电路品质因数Q 的测量方法及其物理意义。
实验原理:
1、RLC 串联谐振电路
电路中总阻抗
Z =R 2+(ωL -
于是总电流 12) ωC
I =V
R 2+(ωL -12) ωC
ωL -
电流与信号之间的相位差ϕ=- 当容抗Z C =
振现象。
谐振角频率ω0=1ωC ) R 1与感抗Z L =ωL 相等时,Z=R为最小值,ϕ=0,这就称为谐ωC 11,谐振频率ν=。 LC 2πLC
品质因数Q 用来反映谐振电路的固有性质: Q =
2、RLC 并联谐振电路 Z C Z L V C V L ===R R V R V R
R 2+(ωL ) 2
电路中总阻抗Z =,电流I=V/Z。 222(1-ωLC ) +(2ωCR )
相位差ϕ=ωC [R 2+(ωL ) 2]-ωL
R
当ω0=1时,Z max =Q 2R , I min =V /Q 2R 。 LC
当ω=ω0-() 2时,电路达到交流谐振
品质因数Q =R C I C I L ωL 1 ≈==I I R ωRC
实验内容:
1. 按照实验图连接好电路图,将电容、电感分别调为0.005μF 、0.2H ,将信号发生器的幅值设为2V ;先定性观察V R 随f 的变化。
2. 在R=400Ω下,调节信号发生器的频率,使其从3kHz 变化至7kHz ,记录25个VR 的峰-峰值(谐振值附近记录密度大些);
3. 在R=600Ω下,重复(2)的过程;
4. 分别测量两个阻值下,当电路达到谐振时的VL 、VC ;
5. 数据比较与作图处理。
接下来用Origin 作图仅对实验内容谐振曲线I R -f 图的作图给出范例:
由图得出上截至频率和下截止频率分别为f max =5.2608,f min =4.7511,所以通频带宽度:
f=f max - fmin =509.7Hz
接着讲R=400欧和R=600欧放在一起比较:
实验名称:交流谐振电路特性研究
实验目的:本实验研究RLC 串、并联电路的交流谐振现象,学习测量谐振曲线的方法,学习并掌握电路品质因数Q 的测量方法及其物理意义。
实验原理:
1、RLC 串联谐振电路
电路中总阻抗
Z =R 2+(ωL -
于是总电流 12) ωC
I =V
R 2+(ωL -12) ωC
ωL -
电流与信号之间的相位差ϕ=- 当容抗Z C =
振现象。
谐振角频率ω0=1ωC ) R 1与感抗Z L =ωL 相等时,Z=R为最小值,ϕ=0,这就称为谐ωC 11,谐振频率ν=。 LC 2πLC
品质因数Q 用来反映谐振电路的固有性质: Q =
2、RLC 并联谐振电路 Z C Z L V C V L ===R R V R V R
R 2+(ωL ) 2
电路中总阻抗Z =,电流I=V/Z。 222(1-ωLC ) +(2ωCR )
相位差ϕ=ωC [R 2+(ωL ) 2]-ωL
R
当ω0=1时,Z max =Q 2R , I min =V /Q 2R 。 LC
当ω=ω0-() 2时,电路达到交流谐振
品质因数Q =R C I C I L ωL 1 ≈==I I R ωRC
实验内容:
1. 按照实验图连接好电路图,将电容、电感分别调为0.005μF 、0.2H ,将信号发生器的幅值设为2V ;先定性观察V R 随f 的变化。
2. 在R=400Ω下,调节信号发生器的频率,使其从3kHz 变化至7kHz ,记录25个VR 的峰-峰值(谐振值附近记录密度大些);
3. 在R=600Ω下,重复(2)的过程;
4. 分别测量两个阻值下,当电路达到谐振时的VL 、VC ;
5. 数据比较与作图处理。
接下来用Origin 作图仅对实验内容谐振曲线I R -f 图的作图给出范例:
由图得出上截至频率和下截止频率分别为f max =5.2608,f min =4.7511,所以通频带宽度:
f=f max - fmin =509.7Hz
接着讲R=400欧和R=600欧放在一起比较: