电路原理实验 实验4-7

1、首都师范大学信息工程学院实验4-7 电阻,电感,电容元件阻抗特性的测定 实验班次实验台编号姓名学号R(k）L(mH)C(uF)517黄宇樽11210001065.1010.0000.0253一、 实验目的1. 熟悉交流阻抗的测量方法,验证电阻,感抗,容抗与频率之间的关系,测定R f（电阻-频率），XL f（感抗-频率）和XC f（容抗-频率）特性曲线及电路元件参数对响应的影响。2.加深理解R，L，C元件端电压与电流的相位关系，学会测量阻抗角的方法。二、 电路图（按照个人数据表填写下图的元件值）图4-7-1 RLC阻抗频率特性的仿真电路图4-7-2 R阻抗频率特性的实测电路三、 仿真测量R、L、

2、C元件阻抗频率特性1. 按照个人数据表填写下表左边的元件值，取样电阻为r=100，测量时用万用表（毫伏表），将测量的UR、UL、UC有效值填入表4-7-1。2. 计算公式 电阻测量电路中有： 电感测量电路中有： 电容测量电路中有： 3. 从表4-7-1中任选1个频点，将电阻、电容和电感的仿真图分别插入到报告中指定位置。图4-7-3 频点为5kHz时电阻上UR的电压图4-7-4 频点为5kHz时电感上UL的电压图4-7-5 频点为5kHz时电容上UC的电压表4-7-1 R、L、C元件阻抗频率特性的测定 输入电压UP-P=4V（有效值Ui=2.83V）频率实验内容仿真数据频点1频点2频点3频点4频

3、点5频点6f/kHz1.0005.00015.00030.00045.00060.000R= 5.1kUR / V（测量值）2.8002.8002.8002.8002.8002.800IR / mA（计数值）0.5490.5490.5490.5490.5490.549R / k（计数值）5.1005.1005.1005.1005.1005.100L=10mHUL/V2.19592.79152.82392.82702.82762.8278IL/mA（计数值）34.94128.88402.90781.48220.98730.7405XL/k（计数值）0.06290.31420.97111.9073

4、2.86403.8188C=0.0253uFUC / V2.82792.82572.80722.74762.65572.5426IC / mA（计数值）0.44962.24706.697113.122819.057224.2745XC / k（计数值）6.28981.25750.41920.20940.13940.10474. 用Excels将仿真数据生成R、L、C阻抗频率特性图图4-7-6 仿真数据R、L、C元件阻抗频率特性四、 实际测量R、L、C元件阻抗频率特性1. 按照个人数据表填写下表左边的元件值，取样电阻为r=51，测量时用毫伏表（万用表），将测量的UR、UL、UC有效值填入表4-7

5、-2。2. 计算公式：使用仿真实验中的公式3. 从表4-7-2中任选1个频点，将电阻、电容和电感的仿真图分别插入到报告中指定位置。图4-7-7 频点为5kHz时电阻上UR的电压图4-7-8 频点为5kHz时电感上UL的电压图4-7-9 频点为5kHz时电容上UC的电压表4-7-2 R、L、C元件阻抗频率特性的测定 输入电压UP-P=4V（有效值Ui=2.83V）频率实验内容实测数据频点1频点2频点3频点4频点5频点6f/kHz1.0005.00015.00030.00045.00060.000R=5.1kUR / V（测量值）2.81702.81702.81702.81702.81702.81

6、70IR / mA（计数值）0.55100.55100.55100.55100.55100.5510R / k（计数值）5.11255.11255.11255.11255.11255.1125L=10mHUL/V2.19582.79172.82412.82702.82752.8279IL/mA（计数值）34.94168.88392.90771.48240.98750.7408XL/k（计数值）0.06280.31420.97121.90702.86333.8173C=0.0253uFUC / V2.82772.82552.80732.74752.65562.5427IC / mA（计数值）0.

7、44982.24706.697013.122719.056924.2746XC / k（计数值）6.28661.25750.41920.20940.13940.10474. 用Excel将实测数据生成R、L、C阻抗频率特性图图4-7-10 实测R、L、C元件阻抗频率特性五、 仿真与实测R、L、C元件的阻抗角1. 使用个人数据表值，信号设置为正弦波、峰值VP=2V、频率f=10kHZ，取样电阻为r=51，仿真与实际测量时全部使用泰克示波器，将测量值填入表4-7-3。2. 计算公式：使用仿真实验中的公式3. 将电阻、电容和电感的仿真与实测图分别插入到报告中指定位置。表4.7.3 R、L、C元件的阻

8、抗角 实验数据实验内容L1 /格L2 /格/度仿真数据R500L4190C51.13965-82.05实测数据R400L4190C41-904. 仿真与实测图 电阻元件阻抗角的仿真与实测图（正弦波、f=10kHz 、Vp-p = 4V）图4-7-11 电阻元件阻抗角的仿真图4-7-12 电阻元件阻抗角的实测 电感元件阻抗角的仿真与实测图（正弦波、f=10kHz 、Vp-p = 4V）图4-7-13 电感元件阻抗角的仿真图4-7-14 电感元件阻抗角的实测 电容元件阻抗角的仿真图和照片（f=10kHz Vp-p = 4V）图4-7-15 电容元件阻抗角的仿真 图4-7-16 电容元件阻抗角的实测六、 实验结论：1.用实验数据、测量图和得到的特性曲线，说明电阻元件上电压与电流的相位关系以及电阻元件阻抗与频率之间的关系。答：电阻元件的电压和电流同相位，即ui=0°。电阻阻抗不随频率的变化而变化。2.用实验数据、测量图和得到的特性曲线，说明电感元件上电压与电流的相位关系以及电感元件阻抗与频率之间的关系。答：电感元件的电压和电流有相位差，且电压比电流超前90°，即ui=90°。电感的感抗随频率的改变而改变，当频率变高时，感抗越大。3.用实验数据、测量图和得到的