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实验三 RLC电路谐振特性的研究实验目的1、观察RLC电路的串联谐振和并联谐振的现象。2、测绘RLC电路的串联和并联谐振曲线。3、了解Q值的物理意义及测定方法。仪器用具信号发生器一台、示波器一台、晶体管毫伏表一台、电阻箱一只、标准电容箱一只、标准电感一只、导线若干。实验原理1、RLC串联谐振将电阻R、自感L和电容C串联后加上交变电压如图所示：在交变电路中，电容C和电感L两端的阻抗与电压的园频率有关，设A、B两端的总阻抗为Z，则，其交流电压与交流I的关系为 图3-1 RLC串联电路 由此可知，当总电压U保持不变时，总电流I也是（即2f）的函数，若以f为横坐标，I为纵坐标，则可画出电流的频率特性曲线（也称电路的幅频特性），如图3-2所示。2、通过测I-f曲线，找到Imax所对应的f便是f0。测量线路如图3-5所示。谐振频率，电路的品质因数Q为谐振时纯电感两端的电压与总电压数值之比，即或 图3-2串联谐振曲线谐振时，曲线尖峰的尖锐程度标志着谐振电路的频率选择性，通常规定I值为Imax的所对应的两个频率f1和f2之差为“通频带宽度”，以f表示，则f=f2-f1。可以证明f、f0与Q有如下关系： 3、示波法测量f0用低频信号发生器作为交流电源，把串联电路的总电压U加在示波器Y轴上，把电流信号（即UR，因为I与UR同相位）加在X轴上，示波器将得到一个李萨如图形。当李萨如图形由椭圆变为直线时，则电路处于谐振状态。此时，信号源频率即等于f0. fXF12KCLRR图3-4 李萨茹图形若用双踪示波器观察，则把U及UR分别输到示波器YA和YB，当两波形能完全重合时，U与UR同相位，电路处于谐振状态。 实验和要求1、测量RLC串联电路的谐振特性取H=0.1000亨利,C=0.3000F，R=50，调节信号源频率为100Hz，电压输出为 图3-5 测量线路图1.0伏，测出此时的UR；改变信号源频率，使频率f=100Hz3000Hz，测量UR；在谐振点附近可每隔50Hz、20Hz测一个点；在远离谐振点时可每隔100Hz200Hz测一个点；当f=1500Hz后可每隔300Hz500Hz测一个点。绘出UR-f曲线。2、用交流毫伏表测量出谐振时的U、UC和UL，求出Q值。3、用示波器测f04、由UR-f曲线求出频带宽度f，并由此求出Q 值。计算f0、Q
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