交流谐振电路张弢pb06210013实验预习RLC交流电流由交流电源S,电阻R,电容C和电感L等组成交流电物理量的三角函数表述和复数表述式中的可以是电动势、电压、电流、阻抗等交流电物理量,为圆频率,为初始相角。电阻R、电容C和电感串联电路电路中的电流与电阻两端的电压是同相位的,但超前于电容C两端的电压,落后于电感两端的电压,见上图。电阻阻抗的复数表达式为模电容阻抗的复数表达式为模电感阻抗的复数表达式为模电路总阻抗为三者的矢量和。由图,电容阻抗与电路总阻抗方向相反,如果满足,则电路总阻抗为R,达到最小值。这时电流最大,形成所谓“电流谐振”。调节交流电源(函数发生器)的频率,用示波器观察电阻上的电压,当它达到最大时的频率即为谐振频率。电路如下图。仪器装置–电容,电感,电阻箱,信号发生器,示波器1电路参数–电动势电压,电流,功率,频率元件参数–电阻,电容,电感数据分析:1)2由图可知频带宽度当R=400Ω时△v=5.13-4.68=0.45kHz=450Hz当R=600Ω时△v=5.23-4.63=0.60kHz=600Hz2)理论值==5033HZ当R=400Ω时有图可得实际值=4901HZ相对误差==2.6%当R=600Ω时3有图可得实际值=4901HZ相对误差==2.6%3)当R=400Ω时用Q=计算得Q=13.18用Q==24.4/2=12.2用Q==24.0/2=12.0用Q==4901/420=11.67当R=600Ω时用Q=计算得Q=9.3用Q==18.6/2=9.3用Q==19.1/2=9.55用Q==4901/580=10.22误差分析:通过数据可以看出普遍比大一些,用各公式计算出的品质因数间存在一定误差,这是由于仪器读数不准确,电路状况和实验者个人因素导致的。4思考题:1.当串联电路达到谐振时,电流和信号源电压之间的相位差为0,电流恰好达到最大值时,当并联电路达到谐振时,电流和信号源电压之间的相位差为0,电流恰好达到最小值时。2.电容和电感的相位关系为相位相反,显示李沙育图形,为一个圆。因为在X轴上的截距A,在Y轴上的截距为B,则B/A=sinφ=1,在示波器上显示一个圆。3.当谐振时,wc=1/wl,所以w=而f=v所以2w=v所以c=所以当200<<600时c(4.39×,3.95×)56