pb07204001丁亮【实验课题】交流谐振电路特性研究【实验目的】研究RLC串并联电路的交流谐振现象,学习测量谐振曲线的方法,学习掌握电路品质因数Q的测量方法及其物理意义。【实验仪器】电容,电感,电阻箱,信号发生器,示波器【实验原理】1、RLC交流电路,由交流电源S,电阻R,电容C和电感L等组成2、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。3、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I,VRVLVC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:【实验内容】1、搭建RLC串联谐振电路:按图示搭建电路,电路各元件的参考值为R=400Ω,L=0.2H(电感电阻取80Ω),C=0.005uF。信号源输出电压的峰峰值为4V(注意,实验过程中始终保持输出电压的信号不变)2、在示波器上观察Vi,VR两个波形。保持Vi不变,改变信号源频率f,观察VR幅值及其与Vi相位差的变化。3、测量RLC串联电路的谐振频率fo。保持Vi不变,改变信号源频率f,至VR幅值达最大,电路谐振。记录谐振时信号源频率fo。4、测量谐振时VR,Vc,VL值。5、测量RLC串联电路的幅—频特性曲线。保持Vi不变,调节信号源频率f从3kHZ—7kHz变化,记录VR幅值(测量不少于25个点),注意在fo附近测量尽量密集,测R=400Ω和R=600Ω两组数据。依据以上两组测量数据分别绘制R=400Ω和R=600Ω的幅—频特性曲线。【数据记录及处理】1、在进行实验内容第二项时,发现Vi不变大小,VR先逐渐变大,达到一最大值时再逐渐变小,在与Vi同相位时有最大值,此时的频率fo是4935Hz。2、R=400Ω:VR=1.55V,Vc=2。2V,VL=2。2V;R=600Ω:VR=1.755V,VL=2。3V,Vc=2。3V。3、下面是R=400Ω时的数据记录F/kHz2.9853.1703.3853.5073.7843.9754.1504.2404.334VR/V0.1450.1600.1901.2000.2550.3100.3950.420.455F/kHz4.4844.5534.6654.7254.8154.9055.005.115.18VR/V0.630.680.9051.051.3051.5051.551.251.10F/kHz5.235.295.355.445.685.956.196.456.72VR/V0.950.850.760.640.470.35...