实验八 RLC串联电路特性实验八 RLC串联电路特性
实验八 RLC串联电路的谐振特性的研究 实验目的
1.RLC串联电路的幅频特性;
2.掌握幅频特性的测量方法;
3.进一步理解回路Q值的意义。
实验仪器
交流电桥实验箱、示波器、交流毫伏表
实验原理
一、LRC串联电路的谐振
LRC串联电路中，当正弦交流电信号的频率f2 改变时，电路中的感抗，容抗随之改变，当频率等
K 于某一特定值时，则电流I将达到极大值，这一现
1 象称为谐振现象。 C L R’ XF V1,,~,Z,R，jL,复阻抗: ,,f ~ ,C,,R
1...
实验八 RLC串联电路特性
实验八 RLC串联电路的谐振特性的研究 实验目的
1.RLC串联电路的幅频特性;
2.掌握幅频特性的测量方法;
3.进一步理解回路Q值的意义。
实验仪器
交流电桥实验箱、示波器、交流毫伏表
实验原理
一、LRC串联电路的谐振
LRC串联电路中，当正弦交流电信号的频率f2 改变时，电路中的感抗，容抗随之改变，当频率等
K 于某一特定值时，则电流I将达到极大值，这一现
1 象称为谐振现象。 C L R’ XF V1,,~,Z,R，jL,复阻抗: ,,f ~ ,C,,R
1,L,C, arctg,,R
图1 RLC串联电路
UUSSI,,电流为: Z122,R，(L,),C
11f,或,,则谐振频率f为 0002LCLC,
二、串联谐振电路的品质因素Q 图2 RLC串联电压矢量图
1.第一个物理意义
1,,谐振时，L，纯电感与理想电容的电压相等。 0,C0
ULSU,I,L,,L,U LS002RCR
L,L0Q,QU,U,QU令，即, 则: LCS2CRR
UUQ称为串联电路的品质因素。当Q大于等于1时，、远远大于U，称为串联电SCL
路的电压谐振。
Q值的第一个物理意义即为电压谐振时，纯电感和理想电容器两端的电压均为信号源电压的Q倍。
2.第二个物理意义
RLC串联幅频曲线如图3中，将电流I=0.707I的两点频率f、f的间距定义为RLCmax12回路的通频带,f， 0.7
f0 fff,,,,0.721Q
f0当RLC电路中L、C不变时，根据和,,f0.7Q
L,0Q,，电阻R越大，则品质因数Q越小，通频R
带,f越宽，滤波性能就越差。 0.7
Q值的第二个物理意义:它标志曲线的尖锐程度，
即电路对频率的选择性。 图3 RLC串联电路谐振曲线 实验内容
1、测量LRC串联电路的谐振特性
(1)按实验图1接好电路，固定参数U = 3 V、R =100Ω、C =0.5µ,，L =100mH。 S
)测谐振曲线，改变电源频率，测量R=100Ω时的电阻电压U，电流I;当U、I最大(2R R时对应的频率即为谐振频率f。从谐振频率点开始，增调频率，测量电压值，要求电压等间0
隔变化，从谐振时电压测到电压降到原来的十分之一为止。再从谐振频率点开始，调小频率，同样测电压。注意谐振点附近取点要密，测量结果填入实验表1中。 2、绘出U—I曲线 R
3、分别用电压谐振法和频带宽度法测量品质因数。测量结果填入实验表2中。 4、计算分别用电压谐振法和频带宽度法求各曲线的Q值。
数据记录:
表1 R=100Ω时的谐振特性曲线(I,f曲线)测试
f (kHz) f 0
U(V) R
I(mA)
表2 电压谐振法、频带宽度法测测试品质因数。
U(R)/V U(R)/V 0
U/V f(KHz) L0
U/V f(KHz) CL
U/V f(KHz) H
Q Q
UUUR()fCL001) 、 2) 、 。 Q,,UR,()Q,UU2,ff21
实验指导
一、实验操作技巧
首先从理论上计算出谐振的频率，再在该频率附近进行调节，很容易调出谐振频率。
二、实验操作注意事项
1、实验时要根据信号发生器中所能够调出的频率来调整R或C的数值。
2、注意交流毫伏表的量程选择。
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