RLC串联谐振电路的实验报告

1、RLC 串联谐振电路的实验报告（1）实验目的：1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。2.掌握谐振频率的测量方法。3.测定 RLC 串联谐振电路的频率特性曲线。(2) 实验原理：RLC串联电路如图所示，改变电路参数 L、C 或电源频率时，都可能使电路发生谐振。 该电路的阻抗是电源角频率的函数： Z=R+j( L-1/ C)当 L-1/ C=0 时，电路中的电流与激励电压同相，电路处于谐振状态。谐振角频率 0 =1/LC，谐振频率 f 0=1/2 LC。谐振频率仅与原件 L、C 的数值有关，而与电阻 R 和激励电源的角频率无关，当 0 时，电路呈容性，阻抗角 0 时，电路呈感性，阻抗角 0。1、

2、电路处于谐振状态时的特性。（ 1）、回路阻抗 Z0=R,| Z 0| 为最小值，整个回路相当于一个纯电阻电路。（ 2）、回路电流 I 0 的数值最大， I 0=US/R。（ 3）、电阻上的电压 UR的数值最大， UR =US。（ 4）、电感上的电压 UL 与电容上的电压 UC 数值相等，相位相差 180，UL=UC=QUS。2 、电路的品质因数Q电路发生谐振时， 电感上的电压 （或电容上的电压） 与激励电压之比称为电路的品质因数 Q，即：Q=UL（ 0 ）/ U S= UC（ 0） / U S=0L/R=1/R*（3）谐振曲线。电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性， 它们随频率变化的曲线

3、称频率特性曲线，也称谐振曲线。在 US、R、L、C固定的条件下，有I=US/UR=RI=RUS/UC=I/ C=US/ CUL = LI= LUS/改变电源角频率， 可得到响应电压随电源角频率变化的谐振曲线，回路电流与电阻电压成正比。从图中可以看到， UR 的最大值在谐振角频率 0 处，此时， UL=UC=QUS。UC的最大值在 0 处。图表示经过归一化处理后不同 Q值时的电流频率特性曲线。 从图中（ Q1 Q21/2 时，UC 和 UL 曲线才出现最大值，否则 UC将单调下降趋于 0， UL 将单调上升趋于 US。仿真 RLC 电路响应的谐振曲线的测量10mH电感频率f/kHz51010.5

4、10.610.710.810.9111520电阻UR/mV89.07790.5993.11 999.89 990.75 967.25932.68 890.90204.48108.53电感UL/mV282.16502966376746674866496471623819521382电容UC/mV127056426754673666126396611067849733874.7mH电感频率f/kHz5101414.514.81515.51616.517.520电阻UR/mV77.52 23428738.68 862.35 929.29 964.61999.49951.43 854.35 654.40382.87电感115.42700.87309437414115432946354554421734272291U /mVL电容UC/mV11121673376842474484459246054246369826711367五、结论RLC串联谐振电路在发生谐振时， 电感上的电压 UL与电容上的电压 UC 大小相等，相位相反。这时电路处于纯电阻状态，且阻抗最小，激励电源的电压与回路的响应电压同相位。谐振频率