大学物理实验-RLC电路

1、大学物理实验RLC串并联电路的暂态过程 深圳大学物理实验中心深圳大学物理实验中心实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求申明：本次实验只做串联，不做并联申明：本次实验只做串联，不做并联 、什么是谐振频率？理论值怎么算？实验上怎么、什么是谐振频率？理论值怎么算？实验上怎么测？测？LCUIR1CUI 1 1、本次实验需要测量那些数据？怎么测？、本次实验需要测量那些数据？怎么测？ 、Q 值是什么？理论值怎么算？实验上怎么测？值是什么？理论值怎么算？实验上怎么测？实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步

2、骤 报告要求报告要求一、实验目的一、实验目的学习测绘学习测绘RLCRLC电路谐振曲线的方法电路谐振曲线的方法 . .研究研究交流电路的谐振现象，认研究研究交流电路的谐振现象，认识识RLCRLC电路的谐振特性；电路的谐振特性；测绘串联电路在测绘串联电路在R =100 =100 、R =200=200谐振谐振f I曲线曲线实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求二、实验原理二、实验原理1、RLC串联电路的谐振串联电路的谐振221()UUIZRLC1arctanLCR 电压与电流的位相差为电压与电流的位相差为 10LC当当 Z Z有一极小值

3、，有一极小值，I I 有一极大值有一极大值 01LC此时的圆频率称为此时的圆频率称为谐振圆频率谐振圆频率 0 0 LCUIR1CUI0I图图1: 1: 电压一定时电压一定时,RLC ,RLC 串联串联电路电流和电源的频率的关电路电流和电源的频率的关系曲线系曲线实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求二、实验原理二、实验原理谐振时：谐振时：I I 有一极大值有一极大值 U UL L 和和 U UC C 相等，相等，相位相反相位相反 0011CLULULQUUCRRRC定义：定义：品质因素品质因素Q Q Q Q 往往是往往是1 1的，所以

4、的，所以U UC C和和U UL L可以比可以比U U大得多，故串联谐振常大得多，故串联谐振常称为电压谐振称为电压谐振I0Q大，大，Q小小maxImax2I通频带宽度通频带宽度ff1 f2021ffffQQ Q越越大，带宽越小，谐振曲线越尖锐。大，带宽越小，谐振曲线越尖锐。Q Q 值还标志着电路的值还标志着电路的频率选择性频率选择性，即谐振峰的尖锐程度。，即谐振峰的尖锐程度。 实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求三、实验仪器三、实验仪器 DH4503DH4503型型RLCRLC电路实验仪电路实验仪频率调节幅度调节电容元件电感元件电

5、阻元件实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求三、实验仪器三、实验仪器 MVT-172D DUAL INPUT DIGITAL AC MILLVOLT METERMPOWEROFFONOVERAUTOMANMVVdBdBmCH2CH1450Vrms MAX1M30PF!PRESET PANGEMODEAUTO/ MANV/ dB/dBmCH1/CH2DISPLAYCHANNELMVV330300300303双通道数字毫伏表双通道数字毫伏表实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要

6、求四、实验内容与步骤四、实验内容与步骤 、测定串联电路的谐振曲线测定串联电路的谐振曲线f / HzR1 100 R1 200 f / HzR1 100 R1 200 u / mVi / mAu / mVi / mAu / mVi / mAu / mVi / mA1600240017002450180025001900255020002600220027002300280023502900注意注意: : (1)(1)共地问题共地问题. .被测电压的元件必须和电源共地被测电压的元件必须和电源共地. . LC+-mvmv(2)(2)测量共振频率及共振时的作图时测量共振频率及共振时的作图时, ,将这一

7、组数将这一组数据（据（f f0 0、U UR R) )插入插入. .I0实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求四、实验内容与步骤四、实验内容与步骤 2 2、测定共振频率和共振时的测定共振频率和共振时的UR、 UC和和ULLC+-mv需要将需要将R R和和C(L)C(L)的位置互换以保证共地的位置互换以保证共地. .mv实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求四、报告要求四、报告要求 、作出串联电路的谐振曲线作出串联电路的谐振曲线2 2、谐振频率的理论值和测量谐振频率的理论值和测量值比较值比较3 3、三种方法算三种方法算Q值值,进行比较进行比较CLUUQUU021fQff4 4、实验结论与总结实验结论与总结5 5、回答教材上的问题：回答教材上的问题：1, 2,和和4实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实