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 Q)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）RSL覚:LkQ SlOmH丄 C=OAXMtll电路原理实验20R、L、C元件频率

2、特性的测定2、S JTT1dE-a.XFGlB.110图4-7-1 RLC阻抗频率特性的仿真电路- * P阻抗频率特性的实测电路* *-图 4-7-2 R 三、仿真测量R、L、C元件阻抗频率特性r=100 Q,测量时用万用表（毫1.按照个人数据表填写下表左边的元件值，取样电阻为伏表），将测量的 Ur、Ul、Uc有效值填入表4-7-1。2.计算公式Ir51电阻测量电路中有:IrUr3.IrIr51u210 3电感测量电路中有:IrIlXlUlIlJu2 uC5110 3电容测量电路中有:IrIcXcUcIc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11 置。I

3、I IIC-CA I 2= 口 7ilpTIIUIXIXi-LH L泸ica图4-7-3 频点为5kHz时电阻上UR的电压許1曲lOnHJnFic-Qhic= a*3II IilpTIILBI* jr?图4-7-4频点为5kHz时电感上UL的电压于-万 FKTJCVWJ窗milII1 -* n K H c 1z 1 ; 2 1 *1 iflE.=* -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）、率 实验内容、仿真数据频点1频点2频点3频点4频点5频点6f/kHz1.0005.00015.0003

4、0.00045.00060.000R= 5.1kQUr / V（测量值）2.8002.8002.8002.8002.8002.800Ir / mA（计数值）0.5490.5490.5490.5490.5490.549R / k Q（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 Q（计数值）0.06290.31420.97111.90732.86403.8188C=0.0253uF

5、Uc / V2.82792.82572.80722.74762.65572.5426Ic / mA（计数值）0.44962.24706.697113.122819.057224.2745Xc / k Q（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 Q,测量时用毫伏表（万用表），将测量的 Ur、Ul、Uc有效值填入表4-7-2。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

6、和电感的仿真图分别插入到报告中指定位置。4IHRI I图4-7-7频点为5kHz时电阻上UR的电压r)田.L图4-7-8频点为5kHz时电感上U的电压* * I图4-7-9频点为5kHz时电容上的电压频率实验内容、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=5.1k QUr / V（测量值）2.81702.81702.81702.81702.81702.8170Ir / mA（计数值）0.55100.55100.55100.55100.55100.5510R / k Q（计数值）5.11255.11255.112

7、55.11255.11255.1125L=10mHUl/V2.19582.79172.82412.82702.82752.8279UP-P=4V （有效值 Ui=2.83V）表4-7-2 R、L、C元件阻抗频率特性的测定输入电压iL/mA（计数值）34.94168.88392.90771.48240.98750.7408XL/k Q（计数值）0.06280.31420.97121.90702.86333.8173Uc / V2.82772.82552.80732.74752.65562.5427C=0.0253uF|C / mA（计数值）0.44982.24706.697013.122719.

8、056924.2746Xc / k Q（计数值）6.28661.25750.41920.20940.13940.1047五、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 Q,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。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.

9、p = 4V）仔示波器XSC1irl厂田3 33T3-T1时旬追道_入通适时间轴迫道匚迪這B比例 20 usTiv比例2 WDV比例 50 rV/DwX位S0V位S0V 立 S 0WEI加砌 bza|1a/s两 rnxi二阴 1 .0 DC M反向耐 I ex. Trigger.辺沿叵匡丙0外却 电平 一0V二“粪型理錘車送图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)I!着*尊 aa12 33T3-T1时间轴7.S17 ms7e.8Z7 ms0.000 3Tsaj-B.S44 V-B.944 V

10、o.ono V通這-70.414 mv-7e.414 mV0.000 V反向冊 pQOusdM壬比例10 V/Oiv比例 lOOrrWDiv边沿1P 0V0V烷B0由平iMii-aV； 4谄道匸ZE园禹.归图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Xmi：Rsn 7 电容元件阻抗角的仿真图和照片(f=10kHz V p-p = 4V)令示波碁仪12Sr11111 1 1ZZk111.X i 丿/!11i-111i”11-1- - 1 - _L LL -1!1111111111.卩町丁1不刁时旬追道11 L上心1 T1 =15.42CJ msi.jgs Vje.DL3

11、mv1R 3勺5.403 ms34a00 nV314.013 rr.VT3-T1-22.753 us-1.650 V275.57 TiV时间轴谄道匸迪追日比例usDiv比例2 V/Dv比例 500 rr，V/Div边沿宝位S0V位S0V立S0电平WE加敕盼从匚A匚1 0 DC MO类型六、实验结论:图 4-7-15图 4-7-161.用实验数据、测量图和得到的特性曲线,元件阻抗与频率之间的关系。电容元件阻抗角的仿真电容元件阻抗角的实测说明电阻元件上电压与电流的相位关系以及电阻电阻元件的电压和电流同相位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