实验三 RLC串联谐振

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rlc串联电路频率特性实验报告

篇一：RLc串联电路的幅频特性与谐振现象实验报告_-_4(1)

《电路原理》

实验报告

实验时间：20XX/5/17

一、实验名称RLc串联电路的幅频特性与谐振现象二、实验目的

1．测定R、L、c串联谐振电路的频率特性曲线。

2．观察串联谐振现象，了解电路参数对谐振特性的影响。1．R、L、c串联电路(图4-1)的阻抗是电源频率的函数，即：

Z?R?j(?L?

1

)?Zej??c

2 24 三、实验原理

当?L?

1

时，电路呈现电阻性，us一定时，电流达最大，这种现象称为串?c

联谐振，谐振时的频率称为谐振频率，也称电路的固有频率。

即

?0?

1Lc

或f0?

12?Lc

R无关。

图4-1

2．电路处于谐振状态时的特征：

①复阻抗Z达最小，电路呈现电阻性，电流与输入电压同相。

②电感电压与电容电压数值相等，相位相反。此时电感电压(或电容电压)为电源电压的Q倍，Q称为品质因数，即

Q?

uLuc?0L11

ususR?0cRR

3 24 L

c

在L和c为定值时，Q值仅由回路电阻R的大小来决定。③在激励电压有效值不变时，回路中的电流达最大值，即：

I?I0?

us

R

3．串联谐振电路的频率特性：

①回路的电流与电源角频率的关系称为电流的幅频特性，表明其关系的图

形称为串联谐振曲线。电流与角频率的关系为：

I(?)?

us

1??

R2??L??

?c??

2

?

us

0?

?R?Q2

?0?

4 24 2

?

I0

0?

?1?Q2

?0?

2

当L、c一定时，改变回路的电阻R值，即可得到不同Q值下的电流的幅频

rlc串联电路实验报告

篇一：RLC串联谐振电路。实验报告

二、RLC串联谐振电路 目的及要求：（1）设计电路（包括参数的选择）

（2）不断改变函数信号发生器的频率，测量三个元件两端的电压，

以验证幅频特性

（3）不断改变函数信号发生器的频率，利用示波器观察端口电压与

电流相位,以验证发生谐振时的频率与电路参数的关系

（4）用波特图示仪观察幅频特性

（5）得出结论进行分析并写出仿真体会。

二阶动态电路的响应（RLC串联）

可用二阶微分方程描述的电路成为二阶电路。此电路在输入为零值时的响应称为零输入相应，在零值初始条件下的响应称为零状态响应。 欠阻尼情况下的衰减系数? 为：??R

.

2L

.

其震荡频率?

d为：?d?；

RLC串联谐振电路条件是：电压U与电流I同相。

z?R?jX?R?j(?L?

1

1

?C

);

当?L?

?C

时，谐振频率为f?f0?

1;

在电路参数不变的情况下，可调整信号源的频率使电路产生串联谐振；在信号源频率不变的情况下，改变L或C使电路产生串联谐振是。电路的频率特性，电路的电流与外加电压角频率的关系称为电流的幅频特性。

串联谐振电路总阻抗Z=R，其值最小，如电源电压不变，回路电流I=U/R，其值最大；改变信号源的频率时，可得出电流与频率的关系曲线；

三.设计原理：

一个优质电容器可以认为是无损耗的（即不计其漏电阻），而一个实际线圈通常具有不可忽略的电阻。把频率可变的正弦交流电压加至电容器和线圈相串联的电路上。

若R、L、C和U的大小不变，阻抗角和电流将随着信号电压频率的改变而改变，这种关系称之为频率特性。当信号频率为

f=f0?现象，且电路具有以下特性：

（1）电路呈纯电阻性，所以电路阻抗具有最小值。 （2）I=I。=U/R

即电路中的电流最大，因而电路消耗的功率最大。同时线圈磁场和电容电

电路原理

中南民族大学

RLC串联谐振电路的研究

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轨道-201821095002-戴一凡

电路原理实验报告

姓名：***

学号：************

班级：轨道1801 电路原理 中南民族大学 RLC串联谐振电路的研究

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轨道-201821095002-戴一凡 电路原理实验报告

实验项目 实验十六 RLC串联谐振电路的研究

实验时间2019-5-11 地点323 室温26℃ 60%湿度 标准大气压

实验人 戴一凡 学号201821095002 同组人201821095013吕淼淼

1、实验目的

(1)学习用实验方法绘制RLC串联电路的幅频特性曲线。

(2)加深理解电路发生谐振的条件及特点，掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法。

2、原理说明

(1)在图16-1所示的RLC串联电路中，当正弦交流信号源ui的频率f改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f而变。取电阻R上的电压uo作为响应，当输入电压ui的幅值维持不变时，在不同频率的信号激励下，测出Uo之值，然后以f为横坐标，以Uo/Ui为纵坐标（因Ui不变，故也可直接以Uo为纵坐标），绘出光滑的曲线，此即为幅频特性曲线，亦称谐振曲线，如图16-2所示。

(2)在f=𝑓0=12𝛱√𝐿𝐶处的频率点称为谐振频率，此时XL= XC，电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小。在输入电压Ui为定值时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压Ui同相。从理论上讲，此时Ui= UR= Uo，UL= UC= QUi，式中的Q称为电路的品质因数。

(3)Q值的两种测量方法，一是根据公式Q=𝑈𝐿𝑈0=𝑈𝐶𝑈0测定，UC与UL分别为谐振时电容C和电感L上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f= f2-f1，再根据Q=𝑓0𝑓2−𝑓1求出Q值。式中f0为谐振频率，f2和f1是失谐（输出电压幅度下降到最大值的0.707倍）时的上、下频率。Q值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好。在恒压源供电时，电路的品质因数、选择性和通频带只决定于电路本身的参数，与信号源无关。 电路原理 中南民族大学 RLC串联谐振电路的研究

rlc串联谐振电路实验报告思考题答案

RLC串联谐振电路实验报告思考题答案

在本次实验中，我们学习了RLC串联谐振电路的基本原理和特性。通过实验，我们掌握了串联谐振电路的频率响应、幅频特性和相频特性等重要参数。以下是对实验中出现的一些思考题的答案：

1. 为什么在串联谐振电路中，电感、电容和电阻的串联组合能够产生谐振现象？

答：在串联谐振电路中，电感、电容和电阻的串联组合能够产生谐振现象是因为它们共同构成了一个能够在特定频率下产生共振的系统。当电感和电容的谐振频率与外加交流电源的频率相同时，电路中的电感和电容会发生共振，使得电路的阻抗最小，从而产生谐振现象。

2. 在实验中，我们如何测量串联谐振电路的谐振频率和品质因数？

答：在实验中，我们可以通过改变外加交流电源的频率，观察电路中电压和电流的变化来测量串联谐振电路的谐振频率。谐振频率对应的电压和电流幅值最大，品质因数可以通过谐振频率和带宽的比值来计算得到。

3. 串联谐振电路的幅频特性和相频特性有什么特点？

答：串联谐振电路的幅频特性表现为在谐振频率附近有一个幅值最大的谐振峰，而在谐振频率之外，幅值会逐渐减小。相频特性表现为在谐振频率附近有一个相位最小的谐振谷，而在谐振频率之外，相位会逐渐增大或减小。这些特点可以帮助我们更好地理解串联谐振电路在不同频率下的响应特性。

通过本次实验，我们对RLC串联谐振电路的特性有了更深入的了解，并学会了如何测量和分析串联谐振电路的频率响应。这将为我们今后的学习和研究提供坚实的基础。