rlc电路特性的研究应用前景

实验二十一 RLC电路特性的研究

【实验目的】

1、了解并观察RLC电路的谐振和滤波特性

2、了解并观察RLC电路的稳态和暂态过程 【实验内容】

1、观测RC和RL串联电路的幅频特性和相频特性

2、了解RLC串联、并联电路的相频特性和幅频特性 3、观察和研究RLC电路的串联谐振和并联谐振现象

4、观察RC和RL电路的暂态过程，理解时间常数τ的意义 5、观察RLC串联电路的暂态过程及其阻尼振荡规律 【实验原理】

图1RC串联电路 图2 RC串联电路的相频特性

（一）RC串联电路的稳态特性

1、RC串联电路的频率特性 在图1所示电路中，电阻R、电容C的电压有以下关系式：

I?UR2?(12)?C，UR?IR，UC?I1，???arctan ?C?CR其中ω为交流电源的角频率，U为交流电源的电压有效值，?为电流和电源电压的相位差，它与角频率ω的关系见图2，可见当ω增加时，I和UR增加，而UC减小。当ω很小时?→-π/2，ω很大时?→0。

2、RC低通滤波电路如图3所示，其中为Ui输入电压，U0为输出电压，则有

UU011?，其

RLC电路谐振特性研究

大学物理实验RLC电路谐振 特性研究

深圳大学物理实验中心

RLC电路谐振特性研究

实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求

一、实验目的研究研究交流电路的谐振现象， 研究研究交流电路的谐振现象，认 识RLC电路的谐振特性； RLC电路的谐振特性； 电路的谐振特性 学习测绘RLC电路串联谐振曲线的方法 学习测绘RLC电路串联谐振曲线的方法 . RLC

RLC电路谐振特性研究

实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求

二、实验原理1、RLC串联电路的谐振 、 串联电路的谐振I= U = Z U R总 + (ωL 2

C

L U

R

1 ωL 电压与电流的位相差为 ωC Φ = arctan R 1 ωL =0 Z有一极小值，I 有一极大值 有一极小值， 当 ωC 1 此时的圆频率称为谐振圆频率 谐振圆频率ω 此时的圆频率称为谐振圆频率ω0 ω0 = LC ω0 L 1 L UL 1 Q= = = = ω0 1 f0 = = ω 0 CR U R R C 2π 2π LCQ: ——品质因素 ——品质因素

1 2 ) ωC

I

~

RLC电路谐振特性研究

实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求

二、实验原理

RLC电路谐振特性研究

大学物理实验RLC电路谐振 特性研究

深圳大学物理实验中心

RLC电路谐振特性研究

实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求

一、实验目的研究研究交流电路的谐振现象， 研究研究交流电路的谐振现象，认 识RLC电路的谐振特性； RLC电路的谐振特性； 电路的谐振特性 学习测绘RLC电路串联谐振曲线的方法 学习测绘RLC电路串联谐振曲线的方法 . RLC

RLC电路谐振特性研究

实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求

二、实验原理1、RLC串联电路的谐振 、 串联电路的谐振I= U = Z U R总 + (ωL 2

C

L U

R

1 ωL 电压与电流的位相差为 ωC Φ = arctan R 1 ωL =0 Z有一极小值，I 有一极大值 有一极小值， 当 ωC 1 此时的圆频率称为谐振圆频率 谐振圆频率ω 此时的圆频率称为谐振圆频率ω0 ω0 = LC ω0 L 1 L UL 1 Q= = = = ω0 1 f0 = = ω 0 CR U R R C 2π 2π LCQ: ——品质因素 ——品质因素

1 2 ) ωC

I

~

RLC电路谐振特性研究

实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求

二、实验原理

上海交通大学基本电路理论课程教学小论文（2008－2009第一学期）

RLC并联谐振并联谐振电路谐振电路的应用电路的应用

F0503023 丁顺（5050309627）

摘要：摘要：本论文主要讨论的是并联谐振电路在信号选择中的应用，首先先回顾带通滤波器，然后引入两种信号选择中常用的两种元件。最后，讨论的是收音机的原理，这是前面所讲的元件的综合应用。

关键词：关键词：并联谐振电路 带通滤波器 实际并联谐振电路 调频放大器 天线接收模型

前言：前言：

通过这个学期电路基础的学习，使我对于电路的原理有了更深的理解。在电路学习中，给我印象最深的是RLC中的谐振问题，徐雄老师上课说过，可以通过RLC电路的谐振，实现收音机的选台问题，因此，我专门查找了参考书，来深入了解一下RLC谐振在信号的选择中的应用。

正文：正文：

首先，我们先回顾一下上课所讲的带通滤波器，这里我们着重讨论的是并联谐振带通滤波器。用并联谐振电路构成的带通滤波器如图一所示。

并联谐振电路在谐振时阻抗最大。因此，图中的电路起分压作用。在谐振时，振荡电路的阻抗远大于电阻值，所以大部分输入电压加在振荡电路上，在谐振中心频率时输出电压最大。 图一 并联谐振电路构成的带通滤波器

对高于谐振频率或低于此规律

实验4 RC、RL、RLC电路的稳态特性

【实验目的】

1． 观测RC、RL、RLC串联电路的幅频特性和相频特性。 2． 学习用双踪示波器测量位相差。

【仪器用具】

TDS2012数字示波器、FG-506A型功率函数信号发生器、YB2173B数字交流毫伏表、电容、电感、电阻箱、接线板等。

【原理概述】

在RC、RL和RLC串联电路中，若加在电路两端的正弦交流信号保持不变，则当电路中的电流和电压变化达到稳定状态时，电流（或某元件两端的电压）与频率之间的关系特性称为幅频特性；电压、电流之间的位相差与频率之间的关系特性称为相频特性。下面分三种串联电路来分析。

1．RC串联电路

RC串联电路如图1所示。根据图形可得：

??U??U??I?(R?1) （1） URCj?C由（1）式可得到电路的总阻抗Z、电流的有效值I、电阻两端电压的有效值UR、电容两端电压的有效值UC，以及电路电压与电流之间的位相差?分别为：

Z?R2?(12) （2） ?C （3）

一、 分别对第2,3项实验内容中不同参数情况所得幅频特性曲线进行比较，并讨论。

? LC电路频率特性的测量

1. Uc---f

图为LC电路在电容值分别为0.47uF,1uF, 4.7uF时，电容两端的电压信号幅值变化曲线。显示为低通特性，一开始三条曲线都近似等于信号源电压，随着频率的增大，C=4.7uF的曲线呈下降趋势；C=1uF和C=0.47uF的曲线上升，并先后出现峰值，C=0.47uF曲线峰值大于C=1uF曲线峰值，随后两曲线呈下降趋势，三曲线最终都近似趋于0。

结论：信号呈低通特性，开始时等于信号源电压，电压随频率增大而减小，最终趋于0。C较小时，曲线先上升后下降，出现峰值，且C越小，峰值越大，对应的谐振频率越大。

2. Ul---f

图为LC电路在电容值分别为0.47uF, 1uF, 4.7uF时，电感两端的电压信号幅值变化曲线。显示为高通特性，三条曲线均从零点开始增大，随着频率的增大，C=4.7uF曲线先趋于稳定，大致稳定于信号源电压；C=1uF和C=0.47uF的曲线继续上升，并先后出现峰值，C=0.47uF曲线峰值大于C=1uF曲线峰值，随后两曲线呈下降趋势，大致稳定于信号源电压。

结论：信号呈高通特性，从零点开始，电压随频

电路分析实验报告册

实验八 RLC正弦稳态电路的研究

一、实验目的

(1) 通过对RLC串联电路频率特性的测量与分析，加深对频率特性曲线的理解。 (2) 进一步理解串联谐振的特点及改变频率特性的方法。 二、实验仪器

(1) 函数信号发生器 (2) 双踪示波器 (3) 实验箱 三、实验原理和电路

含有电感、电容和电阻元件的有源网络，在电源的某些工作频率上，会出现元件两端电压和电流相位相同的情况，称电路发生谐振。能发生谐振的电路，称为谐振电路。

(1) RLC串联电路中幅频特性和相频特性

在RLC串联电路中，若施加正弦交流电压，则电路中的电流和各元件上的电压将随电源频率的不同而改变，电流和电源电压间、各元件上的电压和电源电压间的相位差也随电源频率的不同而变化。前者的函数关系称为幅频特性，后者的函数关系称为相频特性，即RLC电路的稳态特性。

电路图8-1：

图8-1 RLC串联谐振电路

(2) RLC串联电路的基本计算 由基本计算公式：

?URz?R??UR?j(2?fL?

1)2?fC串联谐振条件： 2?fL?11，即f =fo?

电路分析实验报告册

实验八 RLC正弦稳态电路的研究

一、实验目的

(1) 通过对RLC串联电路频率特性的测量与分析，加深对频率特性曲线的理解。 (2) 进一步理解串联谐振的特点及改变频率特性的方法。 二、实验仪器

(1) 函数信号发生器 (2) 双踪示波器 (3) 实验箱 三、实验原理和电路

含有电感、电容和电阻元件的有源网络，在电源的某些工作频率上，会出现元件两端电压和电流相位相同的情况，称电路发生谐振。能发生谐振的电路，称为谐振电路。

(1) RLC串联电路中幅频特性和相频特性

在RLC串联电路中，若施加正弦交流电压，则电路中的电流和各元件上的电压将随电源频率的不同而改变，电流和电源电压间、各元件上的电压和电源电压间的相位差也随电源频率的不同而变化。前者的函数关系称为幅频特性，后者的函数关系称为相频特性，即RLC电路的稳态特性。

电路图8-1：

图8-1 RLC串联谐振电路

(2) RLC串联电路的基本计算 由基本计算公式：

?URz?R??UR?j(2?fL?

1)2?fC串联谐振条件： 2?fL?11，即f =fo?

RLC串/并联谐振电路在实际中的应用

RLC 串/并联谐振电路在实际中的应用

大学化学化工学院

摘要：在科技飞速发展的今天，谐振电路在我们的生活及工业生产中都有着非常重要的应用。本文通过对 RLC 串/并联谐振电路的一些应用例子的分析，并从品质因数的定义出发，研究了 Q 对谐振电路的影响，简要介绍了RLC谐振电路在实际中的应用。

关键词：谐振电路、应用、品质因数

Applications of Resonant Circuit in Practice

ABSTRACT：Rapid development in technology today, the resonant circuit in our lives and in industrial production has a very important application. Based on the number of application examples to analyze RLC series / parallel resonant circuit,and from the definition of quality factor, the influence of Q

6.4 RLC串联交流电路

一、填空题

1. 端电压相位总是超前电流相位的交流电路称为________电路。 2. 端电压相位总是滞后电流相位的交流电路称为________电路。

3. 由________、________和________相串联所构成的交流电路称为RLC串联电

路。

4. RLC串联电路的电压与电流数量关系用公式表示为________。

5. RLC串联电路中：当XL>XC（即________）时，阻抗角的取值范围为________，

端电压的相位___电路中电流的相位，此时电路的性质呈________，称为________电路。当XL

6. 感性电路中，电压相位总是____电流的相位，容性电路中电压相位总是____

电流相位。阻性电路中电压与电流的相位____。

7. RL串联电路中已知总电压u与电流i的相位差是30o，则电阻上电压uR与总

电压u的相位差是____。

8. RL串联电路中，测得R两端电压是3V，三两端电压是4V，其电路总电压是

____。

9. RL串联电路中,已知R=12Ω，感抗XL=16Ω，则电路阻抗Z=____，总电压____

电流的相位?=____；如果电路中的电流i=22sin(314t+ 60