LRC电路谐振特性的研究

LRC电路谐振特性的研究本文主要研究串联和并联LRC电路的谐振特性。本文首先介绍了LRC串联电路的原理、Q值的意义以及LRC并联电路的原理。其次，介绍了Q值的两种计算方法，即电压谐振法和带宽法。最后，文章讨论了实验的内容，对实验数据进行了处理，得出了实验结论。摘要：本文主要研究了LRC电路中串联和并联谐振的两种情况的特性，首先，文章介绍了LRC串联电路的原理，Q值的意义，并联电路的LRC原理，然后文章讲述了Q值的两种计算方法，即电压谐振法和带宽法。最后通过实验尝试实验内容处理实验数据和结论。关键词：LRC串联电路LRC并联电路Q值谐振关键词： LRC串联电路LRC并联电路Q谐振子从初中到大学，我们接触到许多电路。我们对一般电路有一些系统而深入的了解。本文将介绍LRC电路谐振时的特性，以及一些物理量的变化关系，并对其Q值的计算作详细说明。简介从中学到大学我们接触到许多电路，对于大多数电路我们都有深入的系统知识，本文将介绍LRC电路的谐振特性和变化，对它的一些物理量及其Q值的计算进行了详细的说明。首先，实验原理1.RLC串联电路的稳态特性下图电路的总阻抗=，i=，=arctan图1当L=已知时，=R，=0，i=，=，f=f=该频率称为谐振圆频率。电感上的电压=i=U，电容上的电压=i=u在这种情况下，电路阻抗z ( o)=r是一个纯电阻。电压和电流同相。我们称电路的当前状态为谐振。由于这种谐振发生在R、L和C的串联电路中，所以也称为串联谐振。L=串联电路谐振的条件。从这个方程，谐振角频率o可以如下获得：=共振频率为f=因此，串联电路的谐振频率由电路自身的参数L和C决定。它也称为电路的固有频率，因为它与外部条件无关。当电源频率不变时，可以调整电路参数L或C，使电路的固有频率与电源频率一致并发生谐振。当电路参数固定时，可以改变电源频率，使其与电路的固有频率一致并产生谐振。2.q值的计算或者与u的比值叫做品质因数q。或者与u的比值叫做品质因数q。Q=，这可以证明Q=。从而得到q值两种计算方法(1)电压谐振法根据图1所示的电路图，调整信号源的输出电压值，使其在各种频率下相等，然后测量r两端最大时的交流电压，表明电路处于谐振状态，用交流毫伏表测量l和c两端的电压，即可计算出Q=值。(2)带宽法根据图1所示的电路，根据上述要求测量在各种频率下r两端的电压值，并绘制U-f图，以找出电压最大时的频率f，即谐振频率，然后根据公式计算计算时的频率值，以计算q值的大小。3.LRC并联电路FV21SCLrab图二如图所示，根据并联电路的计算，ab两点之间的导纳为：以便推断；此时，即交流电的角频率满足以下关系：并联电路谐振。此时，你可以推断二、实验内容1.LRC串联电路谐振特性的实验研究L和C的值是实验室提供的设备的标称值，R=59.7欧姆，并测量U-F图。2.串联电路的Q值分别由电压谐振法和频带宽度法确定。3.LRC并联电路谐振特性的实验研究0.5600.460.400.300.140.04224122642274228222902306232923842602387022432223221322052197218221602112193313032.用电压谐振法测量串联电路的谐振特性数据在输出电压保持在1.60伏不变的情况下3.用带宽法测量并联电路谐振特性的数据表1.301.201.101.000.900.800.700.500.300.200.102243232523672410245525082567276432253964903122432166212820902052201119591824155612767934.用电压谐振法测量并联电路的谐振特性数据四.数据处理频率/赫兹为数据表1和3绘制U-F曲线，如图1和2所示图1频率/赫兹紫外线图二当图1和数据表1已知时：f=2242Hz赫兹。So=0.41V伏从公式和还有另一个公式，因为Q的理论值是Q=15，所以相对误差是：处理数据表2公式Q=的相对误差Q=13.87为：对于图2和数据表3，有：，f=2243Hz赫兹。So=0.92V伏相同的原因公式和Q的理论值由公式=40.87给出，因此其相对误差为：为数据表4处理根据公式，Q=40.86相对误差为：V.讨论1.用电压谐振法测量高Q值更准确2.