R、L、C元件阻抗特性的测定

1、 实验十一 R、L、C元件阻抗特性的测定 姓名学号专业实验日期 一、实验目的1. 验证电阻、感抗、容抗与频率的关系，测定Rf、XLf及Xc f特性曲线。2. 加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系。二、原理说明1. 在正弦交变信号作用下，R、L、C电路元件在电路中的抗流作用与信号的频率有关，它们的阻抗频率特性Rf，XLf，Xcf曲线如图11-1所示。图 1 1-2fRXLZ图 1 2-1图11-12、单一参数R、L、C阻抗频率特性的测量电路如图11-2所示。图中R、L、C为被测元件，r为电流取样电阻。改变信号源频率，测量R、L、C元件两端电压UR、UL、UC，流过被测元件的电流则可由r

2、两端电压除以r得到。3元件的阻抗角（即相位差）随输入信号的频率变化而改变，将各个不同频率下的相位差画在以频率f为横坐标、阻抗角为纵座标的座标纸上，并用光滑的曲线连接这些点，即得到阻抗角的频率特性曲线。 用双中示波器测量阻抗角（相位差）的方法。 将欲测量相位差的两个信号分别接到双中示波器YA和YB两个输入端。调节示波器有关旋钮，使示波器屏幕上出现两条大小适中、稳定的波形，如图11-3所示，荧光屏上数的水平方向一个周期占n格，相位差占m格，实际的相位差（阻抗角）为图 1 1-3 m 三、实验设备序号名 称型号与规格数量备 注1函数信号发生器12交流毫伏表13双踪示波器14实验电路元件R=1K, L

3、=10mH1DGJ-05四、实验内容1. 测量单一参数R、L、C元件的阻抗频率特性取R=1K,L=10Mh,C=1F,r=200。通过电缆线将低频信号发生器输出的正弦信号接至如图11-2的电路，作为激励源u，并用交流毫伏表测量，使激励电压的有效值为U3V，并保持不变。使信号源的输出频率从200Hz逐渐增至5KHz（用频率计测量）， 并使开关S分别接通R、L、C三个元件，用交流毫伏表测量Ur，并计算各频率点时的IR、IL和IC ( 即Ur / r ) 以及R=U/IR、XL=U/IU及XC=U/IC之值，记入表中。 频率 f(HZ)200500100015002000300040005000R

4、UR(V)2.502.452.402.402.402.352.302.30 Ur(V)0.500.450.460.460.460.460.440.40 IR=Ur/r(mA)2.502.252.302.302.302.302.202.00 R=UR/IR(K)1.001.091.041.041.041.021.041.15L UL(V)0.600.650.801.001.151.551.802.00 Ur(V)1.851.801.801.751.651.501.351.20 IL=Ur/r(mA)9.259.009.008.758.257.506.756.00 XL=UL/IL(K)0.060

5、.070.090.110.140.210.270.33C UC(V)2.802.201.801.601.351.100.900.70 Ur(V)0.601.001.351.501.601.801.851.90 IC=Ur/r(mA)3.005.006.757.508.009.009.259.50 XC=UC/IC(K)0.930.440.270.210.170.120.100.07 2、用双踪示波器观察rL串联和rC串联电路在不同频率下阻抗角的变化情况，并作记录。类型频率f（KHZ）0.51.01.52.02.53.04.0rLn (格)58302012151612m (格)421.51.01

6、.522.5（度）24.8242730364545rCn (格)12162024324058m (格)1.5222.532.53（度）45453637.533.822.512.4五、实验注意事项交流毫伏表属于高阻抗电表,测量前必须先调零。七、实验报告1. 根据实验数据，在方格纸上绘制R、L、C三个元件的阻抗频率特性曲线，从中可得出什么结论？f（HZ）表 11-1 R的阻抗频率特性曲线 f（HZ）表11-2 L的阻抗频率特性曲线f（HZ）表11-3 C的阻抗频率特性曲线结论：1、从表11-1可以看出电阻元件的阻值与信号源频率无关，其阻抗频率特性是近似为一条直线 2、从表11-2可以看出电感元件的感抗与信号源频率近似成正比。 3、从表11-3可以看出电容的容抗与信号源频率成反比。2. 根据实验数据,在方格纸上绘制R、L、C 三个元件串联的阻抗角频率特性曲线，并总结、归纳出结论。f（KHZ）表 11-4 rL串联电路的阻抗角频率特性曲线f（KHZ）表11-5 rC串联电路的阻抗角频率特性曲线结论：1、从表11-4可以看出r