rlc电路特性的研究实验视频
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RLC电路特性的研究
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
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
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
实验4 RC、RL、RLC电路的稳态特性
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)
实验8 RLC正弦稳态电路的研究
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?
北邮大物实验 RLC电路频率特性
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
实验8 RLC正弦稳态电路的研究
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?
实验七 RLC串联谐振电路的研究(共3页)
实验七 RLC串联谐振电路的研究
一、实验目的
(1)测定RLC串联电路的谐振频率,加深对其谐振条件和特点的理解。 (2)测量RLC串联电路的幅频特性、通频带和品质因数Q值。
二、实验原理
1.RLC串联谐振
在图7-1所示的RLC串联电路中,电路的复阻抗:
Z=R+j??wL-电路的电流:
贩骣?桫1÷=R+j(XL-XC)=R+jX=Z j ÷÷wC骣1÷R+j?wL-÷??桫wC÷改变输入正弦交流信号的频率(w)时,电路中
的感抗、容抗都随之改变,电路的电流大小和相位也发生了变化。
当RLC串联电路的总电抗为零,即
I=·Us=ZUs
UUSSUURR
图7-1 RLC串联电路
wL-1=0时,电路处于谐振状态。此时wC··Z=R,US与I同相。谐振角频率:w0=1LC,谐振频率:f0=12pLC。
显然,电路的谐振频率f0与电阻值无关,只与L、C的大小有关。当f<角j<0;当f=f0时,电路呈容性,阻抗
f0时,电路处于谐振状态,阻抗角j=0,电路呈电阻性,此时电路的阻抗最小,电
f0时,电路呈感性,阻抗角j>0;
流I0达到最大;当f>2.品质因数Q
当RLC串联谐振时,电感电压与电容电压大小相等,方向相反,且有可能大于电源电压。电感(或电容)上的电压与信号源电压之比,称为
实验七 RLC串联谐振电路
电工电子实验教学中心
学生实验报告
—— 学年第 一学期
实验课程 电路分析实验 实验室 电子技术实验室二实验地点 东区一教518 学 号 姓 名
1
实验项目 实验时间 实验台号 一、实验目的 RLC串联谐振电路 月 日 星期 , 节 报告成绩 1、学习测定RLC串联谐振电路的幅频特性曲线; 2、观察串联谐振现象,加深对谐振电路特性的理解。 二、实验仪器 1、电路分析实验箱 2、数字万用表 3、交流毫伏表 (双通道) 4、双踪示波器 5、信号发生器 三、实验原理 1、在R、L、C串联电路中,总阻抗是电源频率的函数,即Z?R?j(?L?1) ?C 改变角频率,Z会发生变化,回路中的电流I=Us/|Z|也会发生相应的变化。 1当?L?时,|Z|最小,如果Us 一定,此时回路中的电流I最大,这种现象称为?C该电路发生了串联谐振。谐振时的频率称为谐振频率,又称为电路的固有频率,即 ?o?11 或者f0? LC2?LC上式表明,电路的谐振频率,与电阻的大小无关
RLC串联谐振电路的实验报告
RLC串联谐振电路的实验报告
(1)实验目的:
1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。
2.掌握谐振频率的测量方法。
3.测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。
(2)实验原理:
RLC串联电路如图所示,改变电路参数L、C或电源频率时,都可能使电路发生谐振。该电路的阻抗是电源角频率ω的函数:Z=R+j(ωL-1/ωC)当ωL-1/ωC=0时,电路中的电流与激励电压同相,电路处于谐振状态。谐振角频率ω
0 =1/LC,谐振频率f
=1/2πLC。谐振频率仅与原件L、C的数值有关,而与电阻R
和激励电源的角频率ω无关,当ω<ω
0时,电路呈容性,阻抗角φ<0;当ω>ω
时,电路呈感性,阻抗角φ>0。
1、电路处于谐振状态时的特性。
(1)、回路阻抗Z
0=R,| Z
|为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。
(2)、回路电流I
0的数值最大,I
=U
S
/R。
(3)、电阻上的电压U
R 的数值最大,U
R
=U
S
。
(4)、电感上的电压U
L 与电容上的电压U
C
数值相等,相位相差180°,U
L
=U
C
=QU
S
。
2、电路的品质因数Q
电路发生谐振时,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的品质因数Q,即:
Q=U
L (ω
)/ U
S
= U
C
(ω
)/ U
S
=ω
L/R=1/R*
(3)谐振曲线。
电路中电压与
0>