正弦稳态交流电路及谐振电路仿真实验

暨南大学本科实验报告专用纸课程名称电路分析CAI 成绩评定实验工程名称正弦稳态交流电路仿真实验指导教师实验工程编号0806109705实验工程类型验证型实验地点计算机中心C305学生姓学号学院电气信息学院专业实验时间2021 年5月28日一、实验目的1.分析和验证欧姆定律的相量形式和相量法。

定律的相量形式和相量法。

二、实验环境定律微机，windows XP，Microsoft office，2.电路仿真设计工具Multisim10三、实验原理1在线性电路中，当电路的鼓励源是正弦电流〔或电压〕时，电路的响应也是同频的正弦向量，称为正弦稳态电路。

正弦稳态电路中的KCL和KVL适用于所有的瞬时值和向量形式。

2.基尔霍夫电流定律〔KCL〕的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一结点，流出该结点的全部支路电流向量的代数和等于零。

3. 基尔霍夫电压定律〔KVL〕的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一回路，沿该回路全部的支路电压向量的代数和等于零。

四、实验内容与步骤1. 欧姆定律相量形式仿真①在Multisim 10中，搭建如图〔1〕所示正弦稳态交流实验电路图。

翻开仿真开关，用示波器经行仿真测量，分别测量电阻R、电感L、电容C两端的电压幅值，并用电流表测出电路电流，记录数据于下表②改变电路参数进行测试。

电路元件R、L和C参数不变，使电源电压有效值不变使其频率分别为f＝25Hz和f＝1kHz参照①仿真测试方法，对分别对参数改变后的电路进行相同内容的仿真测试。

③将三次测试结果数据整理记录，总结分析比拟电路电源频率参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证欧姆定律相量形式和相量法。

暨南大学本科实验报告专用纸(附页)欧姆定律向量形式数据V Rm/V V Lm/V V Cm/V I/mA 理论计算值仿真值〔f=50Hz〕理论计算值仿真值〔f=25Hz〕理论计算值仿真值〔f=1kHz〕在Multisim10中建立如图〔2〕所示仿真电路图。

电路分析基础实验六：正弦交流稳态电路的仿真实验报告实验六：正弦交流稳态电路的仿真一.实验内容及要求1．使用Multisim绘制正弦交流稳态电路原理图。

2．利用Multisim仿真分析正弦交流稳态电路。

二.实验要求1．掌握正弦交流稳态电路的分析方法。

2．掌握Multisim仿真正弦交流稳态电路的方法。

三.实验设备PC机、Multisim软件四.实验步骤1．使用Multisim绘制电路原理图1：在电路工作区中，从元器件库中选择所需元件，设置相应元件参数，从仪器仪表库中选择万用表和电流探针，用导线正确连接，并进行相应标注。

图1电路原理图绘制电路原理图如下图：2．仿真分析电路图1：打开万用表，设置为交流电流，选择菜单栏中的Simulate→Run命令运行仿真，选择Simulate→Stop命令停止仿真，查看并记录万用表显示结果，填入表1。

1）打开万用表12）打开万用表23）打开万用表34）观看并记录各万用表的数据并记录填表表1仿真分析变量结果变量数值I(R1)181.879I(C1)571.362I(L1)599.6113．使用菜单栏中的单频交流分析命令仿真电路图1：选择菜单栏中的Simulate→Analyses→Single frequency AC analysis命令进行仿真，设置Frequencyparameters→Frequency=50Hz,选定需要分析的变量I(R1)、I(C1)、I(L1)，运行仿真，查看并记录仿真结果，填入表2。

1）选择菜单栏中的Simulate→Analyses→Single frequency AC analysis命令进行仿真2）设置Frequency parameters→Frequency=50Hz3）选定需要分析的变量I(R1)、I(C1)、I(L1)4）运行仿真，查看并记录仿真结果表2仿真分析变量成效变量数值I(R1)1.I(C1)1.。

交流电路的谐振现象实验报告交流电路的谐振现象实验报告引言交流电路的谐振现象是电子学中的重要概念之一。

谐振是指当电路中的电感和电容元件达到特定的数值时，电路会发生共振现象，电流和电压的幅值会达到最大值。

本实验旨在通过搭建交流电路并观察其谐振现象，加深对谐振现象的理解。

实验材料和方法材料：电感线圈、电容器、电阻器、交流电源、示波器等。

方法：首先，我们按照实验要求搭建交流电路，将电感线圈、电容器和电阻器连接在一起，并接入交流电源。

然后，使用示波器测量电路中的电压和电流，并记录下来。

实验结果与分析在实验过程中，我们通过调节电感线圈和电容器的数值，观察到了电路的谐振现象。

当电感和电容的数值达到一定的比例时，电路中的电流和电压会达到最大值。

谐振频率的计算根据实验数据，我们可以计算出电路的谐振频率。

谐振频率的计算公式为：f=1/(2π√(LC))，其中f为谐振频率，L为电感的值，C为电容的值。

实验误差的分析在实验中，由于仪器的精度和实验条件的限制，可能会产生一定的误差。

例如，电感线圈和电容器的实际数值与标称数值可能存在一定的偏差，导致计算出的谐振频率与理论值有所差别。

谐振现象的应用谐振现象在电子学中有着广泛的应用。

例如，在无线通信中，天线的谐振频率与传输信号的频率相匹配，可以实现信号的传输和接收。

此外，谐振现象还应用于音响设备、电子滤波器等领域。

实验总结通过本次实验，我们深入了解了交流电路的谐振现象。

通过观察和测量实验数据，我们验证了谐振频率的计算公式，并分析了实验误差的来源。

谐振现象在电子学中有着重要的应用，对于我们理解和应用电路具有重要意义。

结语交流电路的谐振现象是电子学中的基础概念之一，通过本次实验，我们对谐振现象有了更深入的了解。

通过实验数据的分析和计算，我们验证了谐振频率的计算公式，并探讨了实验误差的来源。

谐振现象在电子学中有着广泛的应用，对于我们理解和应用电路具有重要意义。

通过本次实验，我们不仅提高了实验操作的能力，还加深了对交流电路谐振现象的理解。

一、实验目的1. 理解谐振电路的基本原理和特性。

2. 掌握RLC串联谐振电路的谐振频率、品质因数等参数的测量方法。

3. 通过实验验证谐振电路在不同频率下的电流和电压响应。

4. 学习使用示波器和信号发生器等实验仪器。

二、实验原理谐振电路是由电感（L）、电容（C）和电阻（R）组成的电路，其工作原理基于电磁感应和电容器充放电现象。

当电路中的交流电压频率等于电路的自然谐振频率时，电路中的电流和电压达到最大值，这种现象称为谐振。

RLC串联谐振电路的谐振频率由以下公式确定：\[ f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]其中，\( f_0 \) 是谐振频率，\( L \) 是电感值，\( C \) 是电容值。

在谐振频率下，电路的品质因数（Q值）可以表示为：\[ Q = \frac{1}{R\sqrt{\frac{L}{C}}} \]其中，\( Q \) 是品质因数，\( R \) 是电阻值。

三、实验仪器与设备1. RLC串联谐振电路实验板2. 双踪示波器3. 信号发生器4. 数字多用表5. 交流电源四、实验步骤1. 搭建电路：根据实验要求，将电感、电容和电阻按照RLC串联方式连接到实验板上。

2. 设置信号发生器：将信号发生器设置为正弦波输出，并调整频率和幅度。

3. 测量谐振频率：逐渐调整信号发生器的频率，观察示波器上电压和电流的变化。

当电压或电流达到最大值时，记录此时的频率即为谐振频率。

4. 测量品质因数：在谐振频率下，使用数字多用表测量电路中的电流和电压，并根据公式计算品质因数。

5. 测量电流和电压响应：在多个不同频率下，测量电路中的电流和电压，绘制幅频特性曲线。

五、实验结果与分析1. 谐振频率测量：通过实验，测量得到的谐振频率与理论计算值基本一致，误差在可接受范围内。

2. 品质因数测量：实验测得的品质因数与理论计算值相符，说明电路具有良好的谐振特性。

3. 电流和电压响应：通过实验绘制了幅频特性曲线，可以看出在谐振频率下电流和电压达到最大值，而在其他频率下电流和电压明显减小。

正弦稳态交流电路的研究实验报告正弦稳态交流电路的研究实验报告摘要：本实验旨在研究正弦稳态交流电路的特性。

通过构建不同类型的交流电路并测量其电流、电压以及功率等参数，我们了解到正弦稳态电路的频率响应、电流相位差、电压波形以及功率因数等重要特性。

实验结果表明，正弦稳态交流电路具有较好的稳定性和可靠性，适用于各种电力应用。

1. 引言正弦稳态交流电路是电力系统中最常见和重要的一类电路，广泛应用于发电、输电、变电等领域。

了解正弦稳态电路的特性对于电力工程师和电子技术研究者至关重要。

2. 实验原理本实验涉及了正弦稳态电路的基本原理，包括交流电路的频率响应、电流相位差、电压波形以及功率因数等。

2.1 交流电路的频率响应实验中我们构建了一个简单的RLC串联电路，通过改变输入交流信号的频率，测量电路中的电流和电压，来研究电路的频率响应。

2.2 交流电路的电流相位差通过在电路中添加电阻和电感元件，我们测量了电路中电流和电压之间的相位差，并分析了相位差对电路性能的影响。

2.3 交流电路的电压波形实验中我们使用示波器测量了电路中的电压波形，并观察了不同电路元件对电压波形的影响。

2.4 交流电路的功率因数通过测量电路中的有功功率和视在功率，我们计算了电路的功率因数，并探讨了功率因数对电路效率的影响。

3. 实验过程及结果我们按照实验原理部分所述方法搭建了正弦稳态交流电路，并进行了一系列测量。

3.1 频率响应实验在实验中，我们改变了输入交流信号的频率，测量了电路中的电流和电压。

实验结果显示，电路对不同频率的输入信号有不同的响应。

3.2 电流相位差实验通过添加电感元件和电阻元件，我们测量了电路中电流和电压之间的相位差。

实验结果表明，电路中的电感元件会导致电流滞后于电压。

3.3 电压波形实验我们使用示波器测量了电路中的电压波形，并观察了不同电路元件对电压波形的影响。

实验结果显示，电路中的电感元件会导致电压波形发生畸变。

3.4 功率因数实验通过测量电路中的有功功率和视在功率，我们计算了电路的功率因数。

正弦稳态交流电路及谐振电路仿真实验实验报告三一、实验目的1.通过仿真电路理解相量形式的欧姆定律、基尔霍夫定律。

2.通过仿真实验理解谐振电路工作特点。

二、实验内容1. 建立仿真电路验证相量形式欧姆定律、基尔霍夫定律;2. 建立仿真电路验证RLC串联、并联谐振电路工作特点; 三、实验环境计算机、MULTISIM仿真软件四、实验电路2.3.1欧姆定律的向量形式仿真实验 1.实验电路2.理论分析计算由向量发和欧姆定律可知，1。

ZRjLj,，,,，,,1040.416,C..V。

,,，9.6116mIAZVIRV,,213.59RmVIjLV,,20.43,Lm1 VIjV,,,24.33Cm,C,.实验结果欧姆定律向量形式数据V/V V/V V/V I/A RMLMCM理论计算值 13.59V 0.43V 4.33V 9.612MA 仿真测试值 14.133V 0.43V 4.33V 9.612MA2.3.1欧姆定律的向量形式仿真实1.实验电路2.理论分析计算(1)相量形式的基尔霍夫电压定律由向量法和欧姆定律可知，1 ZRjLj,，,,,C..V ,,0.329IAZVIRV,,232.91RmVIjLV,,210.34, Lm1 VIjV,,,2104.72Cm,C,.实验结果IA/IA/IA/ IA/ RLC理论计算值 1.000 3.183 0.314 3.038 仿真测算值 1.000 3.183 0.314 3.038(2)相量形式的基尔霍夫电流定律:1.实验电路2.理论分析计算...........UUUU,,,IIII,，，IURULUC,，，//,,RRCLCL代入数据得:假设:.。

UU,，0 则IA,1IA,3.183IA,0.314 RLC.。

IIIIA,，，，，，0-9090=3.038RCL,.实验结果IA/IA/IA/ IA/ RLC理论计算值 1.000 3.183 0.314 3.038 仿真测算值 1.000 3.183 0.314 3.0382.5.1 RLC串联电路仿真(R=1Ω): 1.实验电路2.实验结果(1)幅频特性曲线(2)相频特性曲线(3)电压、电流波形2.5.2 RLC串联电路仿真(R=10Ω) 1.实验电路2.实验结果(1)幅频特性曲线(2)相频特性曲线(3)电压、电流波形2.5.3 RLC串联电路仿真(R=100Ω) 1.实验电路2.实验结果(1)幅频特性曲线(2)相频特性曲线(3)电压、电流波形实验分析:1 fHz,,16180,LC2 VVQVV,,,1 LCS VmV,10 R,L0 ,,100QRVS ,,10ImA0RRLC串联谐振实验电路数据:Q R/Ω f/Hz V/V V/V V/V I/mA 0RRc0理论计算值 1618Hz 10mV 1V 1V 100 10mA 10 1577Hz 14.136mV 14.136mV 14.136mV 10 1mA 100 1577Hz 14.127mV 14.127mV 14.127mV 1 0.1mA实验分析:1 fHz,,16180,LC2VVQVV,,,1 LCSVmV,10 R,L0 ,,100QRVS ,,10ImA0R2.5.7 RLC并联电路仿真(R1=10Ω)实验结果:(1)幅频特性曲线(2)相频特性曲线(3)电压、电流波形2.5.8 RLC并联电路仿真(R1=20Ω)实验结果:(1)幅频特性曲线(2)相频特性曲线(3)电压、电流波形理论分析:1 fHz,,16180,LC2LL ||,,ZQ0RCCV,5S ,,10IA0||Z0,L1L40,,,,10 Q2RRC,CR0IIQIA,,,0.1 LC0六、总结1、对实验的分析不懂得理解，而且在本实验当中遇到了不少的问题，最后与同学讨论解决，但在实验分析上还预留有问题;2、分析操作慢，浪费了很多的时间;3、感觉mulitisim学到的东西不是很多，投入的时间与收入并没有成正比。

rlc串联谐振电路的实验研究一、摘要：从rlc 串联谐振电路的方程分析出发，推导了电路在谐振状态下的谐振频率、品质因数和输入阻抗，并且基于multisim仿真软件创建rlc 串联谐振电路，利用其虚拟仪表和仿真分析，分别用测量及仿真分析的方法验证它的理论根据。

其结果表明了仿真与理论分析的一致性，为仿真分析在电子电路设计中的运用提供了一种可行的研究方法。

二、关键词：rlc；串联；谐振电路；三、引言谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。

通常，谐振电路由电容、电感和电阻组成，按照其原件的连接形式可分为串联谐振电路、并联谐振电路和耦合谐振电路等。

由于谐振电路具有良好的选择性，在通信与电子技术中得到了广泛的应用。

比如，串联谐振时电感电压或电容电压大于激励电压的现象，在无线电通信技术领域获得了有效的应用，例如当无线电广播或电视接收机调谐在某个频率或频带上时，就可使该频率或频带内的信号特别增强，而把其他频率或频带内的信号滤去，这种性能即称为谐振电路的选择性。

所以研究串联谐振有重要的意义。

在含有电感l 、电容c 和电阻r 的串联谐振电路中，需要研究在不同频率正弦激励下响应随频率变化的情况，即频率特性。

multisim 仿真软件可以实现原理图的捕获、电路分析、电路仿真、仿真仪器测试等方面的应用，其数量众多的元件数据库、标准化仿真仪器、直观界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果都为众多的电子工程设计人员提供了一种可靠的分析方法，同时也缩短了产品的研发时间。

四、正文（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.理解电路品质因数的物理意义和其测定方法。

4.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。

电路谐振仿真实验报告1. 实验目的本实验旨在通过电路谐振仿真实验，了解并掌握电路谐振的基本原理、特性以及相关参数的计算和测量。

2. 实验原理在电路中，当电感和电容按照一定的方式连接时，会出现谐振现象。

谐振是指电路中的电感和电容能够以最大的能量交换频率进行振荡，这种频率称为谐振频率。

在谐振频率下，电路中的电压和电流呈现特殊的相位关系。

该电路由电感、电容和电阻构成。

当电感与电容串联时，谐振频率f可以通过以下公式计算：f = 1 / (2π√(LC))其中，f为谐振频率，L为电感值，C为电容值，π为圆周率。

3. 实验材料与器件•信号发生器•示波器•电感•电容•电阻•连接线4. 实验步骤步骤1：搭建电路根据实验要求，选择合适的电感、电容和电阻，按照电路图连接这些器件。

确保连接正确且紧固可靠。

步骤2：接通电源将电路连接到电源，确保电源稳定并符合实验要求。

步骤3：调节信号发生器使用信号发生器产生符合实验要求的信号，并将其输入到电路中。

调节信号发生器的频率，使其接近谐振频率。

步骤4：观察波形使用示波器观察电路中的波形。

记录并分析波形的幅值、频率、相位等特征参数。

步骤5：测量电路参数根据实验需要，测量电路中的电感、电容和电阻的具体数值。

使用合适的测量仪器，按照操作说明进行测量。

步骤6：计算谐振频率根据实验测得的电感和电容数值，使用之前提供的公式计算谐振频率。

5. 实验结果与分析通过以上步骤，我们可以获取电路中的波形、参数和谐振频率等数据。

根据这些数据，我们可以进一步分析电路的谐振特性，如频率响应、幅频特性等。

6. 实验总结通过本次电路谐振仿真实验，我们深入了解了电路谐振的原理和特性。

通过实验数据的分析和计算，我们得到了电路的谐振频率，并对电路的性能进行了评估和总结。

本实验不仅让我们掌握了电路谐振的实验方法和技巧，还加深了我们对电路理论的理解。

这对于我们今后的学习和工作都具有重要的意义。

7. 参考文献[1] 电路谐振原理与实验，链接：(这里填写参考文献链接)。

实验三 谐振电路的仿真分析1.实验目的（1）加深理解电路产生谐振的条件和特点。

（2）加深理解串联并联电路电路谐振的判断方式。

（3）学会运用Multisim 电路仿真软件对含电感电容的电路进行仿真。

熟练运用Multisi 软件判断电路的谐振。

2.实验原理及实例实验原理：谐振是人们在机械、建筑、电子等领域中经常遇到的一种物理现象。

一般情况下，含有电感和电容的电路，对于正弦信号所呈现的复阻抗为复数，若调整参数后使得电路的复阻抗为纯电阻，就称该电路发生谐振。

串联电路发生谐振的条件是复阻抗jX R Z +=的虚部为零，即0=X 。

当实部0≠R 时，.U 与.I 同相。

并联电路发生谐振的条件是复导纳jB G Y +=的虚部为零，即0=B ，当实部0≠G 时，∙U 与∙I 同相。

实例：如图3-1所示电路中，已知V U ο0101∠=∙，Hz f 50=，求这个电路是否能发生谐振，且求出∙I 与.2∙U 。

图3-1由并联谐振条件可知，图3-1不可能发生并联谐振（并联复导纳虚部不为零）。

所以图3-1若想发生谐振只能发生串联谐振。

图3-1串联复阻抗为Ω=--⨯++⨯=111)1(11111j j j j Z ，虚部为零，即该电路能发生串联谐振。

即：A Z U I ο0101∠==∙∙ V j j U οο452501011)1(12-∠=∠⨯--⨯=∙ 即： A I 10=V U 071.72= 根据jwCZ jwLZ c L 1==，可得到m F C m H L 1830989.31830989.3==。

3.仿真实验设计步骤：1.在Multisim 中创建电路元件。

2. 按图3-1连接电路图，并且运行电路图，得到如图3-2所示的仿真电路图。

图3-2不难看出电压源和电流源的显示值与理论值相同。

3.运行示波器，调整示波器比例到合适数值，截图如图3-3所示的示波器显示图。

图3-34.仿真结果与理论的对比分析由图3-2显示，A I 10=，V U 071.72=，这与理论计算值相同。

实训八正弦稳态交流电路仿真实验
一、目的
理解单相正弦电路中R,L,C原件的性质。

二、内容
通过仿真实验，验证欧姆定律的向量形式。

三、步骤
1. 按下图建立实验电路。

2. 打开仿真开关，用示波器进行仿真（示波器的用法请参考说P79-83页）。

分别测量电阻R，电感L，电容C两端的电压幅值和初始相位。

用串接在电路中的电流表测量电路流过的电流I，读出显示的测量数据并填入表1中。

3. 参照RLC串联实验电路的理论计算和仿真测量数值，试研究，分析，验证欧姆定律的向量形式和向量法并根据测试数据画出V R,V L,V C,I,U的向量图。

四．报告
1.将最后的测试仿真电路另存为"实训8 正弦稳态交流电路仿真实验"。

2. 实验体会。

第1篇一、实验目的1. 理解交流电路谐振现象的基本原理。

2. 掌握RLC串联谐振电路的特性及其应用。

3. 通过仿真实验，验证理论分析，加深对谐振现象的理解。

4. 学习使用仿真软件进行电路分析，提高电路仿真能力。

二、实验原理交流电路谐振现象是指在一个由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成的电路中，当交流电源的频率达到某一特定值时，电路中的感抗（XL）等于容抗（XC），电路呈现纯阻性，此时电路的阻抗最小，电流达到最大值，电路发生谐振。

谐振频率（f0）由电路元件的参数决定，计算公式为：\[ f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]三、实验仪器与软件1. 实验仪器：无2. 实验软件：Multisim 14四、实验步骤1. 打开Multisim软件，创建一个新的仿真项目。

2. 在仿真项目窗口中，从元器件库中选取电阻、电感、电容和交流电源等元器件。

3. 搭建RLC串联谐振电路，设置电阻R为10Ω，电感L为0.0318H，电容C为3.1831e-04F。

4. 在电路中添加交流电源，设置电源电压为220V，频率为50Hz。

5. 在电路中添加示波器，用于观察电路中电流和电压的变化。

6. 设置仿真参数，选择合适的仿真时间，启动仿真。

7. 观察示波器中电流和电压的波形，记录相关数据。

8. 重复步骤3-7，改变电路参数或电源频率，观察电路谐振现象的变化。

五、实验结果与分析1. 当电源频率为50Hz时，电路发生谐振，电流达到最大值，电压与电流同相位。

2. 当电源频率小于50Hz时，电路不发生谐振，电流随频率降低而减小。

3. 当电源频率大于50Hz时，电路不发生谐振，电流随频率升高而减小。

4. 改变电路参数R、L、C，观察电路谐振频率的变化，验证理论分析。

六、实验结论1. 仿真实验验证了RLC串联谐振电路的基本原理，加深了对谐振现象的理解。

2. 仿真实验结果表明，电路谐振频率与电路元件参数有关，与电源频率有关。

交流电路的谐振现象实验报告实验报告实验名称：交流电路的谐振现象实验对象：交流电路实验目的：观察和研究交流电路的谐振现象，并掌握谐振电路的工作原理和性能。

实验器材：1. 交流电源2. 变压器3. 电感4. 电容5. 电阻6. 示波器7. 多用表实验步骤：1. 搭建一单稳态谐振电路，表和单稳态参数如下：电容C=0.01uF电感L=50mH电压U=10V电阻R=1000Ω电源频率f=1kHz2. 记录输出电压U0、电流I0、相位。

（分别输出到示波器和多用表上进行观测）3. 改变电容C的值，记下输出电压U0、电流I0和相位随C不同值的变化（在倍频和三倍频时，停下来记录数据）。

4. 改变电感L的值重复以上步骤。

实验结果：1. U0=2.31V;I0=0.00757A;φ=0°2. U0=4.99V;I0=0.0275A; φ= 0°3. U0=3.47V;I0=0.01933A; φ= 0°4. U0=6.32V;I0=0.0632A; φ= 0°5. U0=2.84V;I0=0.00604A; φ= 0°6. U0=5.10V;I0=0.026A; φ= 0°7. U0=4.16V;I0=0.0477A; φ= 0°8. U0=6.27V;I0=0.093A; φ= 0°结论：1.当C变化时，U0的最大值出现在C取一特定值的时候。

与U0 相关而 I0 不明显受到影响。

2.当L变化时，U0的最大值出现在L取一特定值的时候。

3.当电容C、电感L同时变化时，U0将变化，而最大值出现的位置不再是单独变化C或L时的特定位置。

认识到了不同电参数之间的相互影响关系，谐振现象的基本概念和谐振现象是否存在，能起谐振作用的是电感和电容。

本次实验客观、细致地呈现了交流电路中的谐振现象，这对于我们理解电路的正常工作具有重要的意义。

正弦交流电路仿真实验
一、实验目的
1、帮助理解正弦交流电三要素；
2、帮助理解阻容感元件在正弦交流电路中的特性；
3、提高示波器的操作能力。

二、工作任务及要求
任务一：用示波器观察正弦交流电三要素
1、用Multisim搭建如图仿真电路，用示波器观察交流信号源参数。

2、按下表设置交流电源的参数，仿真，记录示波器参数及显示的波形。

Phase:0 Deg 波形：
Voltage :10V Frequency:1KHZ Phase:90 Deg 最大值:Um＝垂直灵敏度 5V /Div ×格数 2.8 = 14 V
周期:T＝水平灵敏度 500us /Div×格数 2 = 1 ms 波形：
Voltage :10V Frequency:10kHZ 最大值:Um＝垂直灵敏度 5V /Div ×格数 2.8 = 14 V 周期:T＝水平灵敏度 50us /Div×格数 2 = 0.1 ms
任务二：仿真验证阻容感元件在正弦交流电路中的特性
仿真电路仿真结果
波形：
根据波形：电压与电流相位关系是同相。

交流电路的谐振现象实验报告实验名称：交流电路的谐振现象实验实验目的：1. 通过实验观察和理解交流电路中的谐振现象；2. 练习使用示波器和频率计进行实验测量。

实验仪器：1. 信号发生器2. 电阻箱3. 电容器4. 电感器5. 信号源6. 示波器7. 频率计实验步骤：1. 连接实验电路：a. 将信号源接入并设置为正弦波输出；b. 将信号源与电阻箱串联，并将电阻箱设置为合适的阻值；c. 将电阻箱与电容器并联，并连接到示波器的输入端；d. 将信号源与电感器串联，并连接到频率计的输入端。

2. 调节信号源频率：a. 将信号源频率设定为初始值，例如100Hz；b. 逐步调节信号源频率，观察示波器上的波形变化；c. 若示波器上的波形出现振幅最大的情况，则说明交流电路达到谐振状态。

3. 测量谐振频率和品质因数：a. 当谐振状态出现时，记录频率计上显示的频率值，即为谐振频率f0；b. 按照公式Q = f0 / △f，计算品质因数Q，其中△f为频率计示值上下两个频率的差值。

4. 改变参数观察谐振现象：a. 改变电容器的容值大小，重复步骤2和3，观察谐振频率和品质因数的变化；b. 改变电感器的电感值大小，重复步骤2和3，观察谐振频率和品质因数的变化；c. 记录并比较不同参数下的谐振频率和品质因数。

实验注意事项：1. 在进行参数调节时，需逐步调整，避免过大幅度的改变；2. 在信号源频率调节时，应逐渐靠近谐振频率，以便观察谐振状态；3. 实验过程中要注意观察示波器和频率计的读数，并及时记录实验数据；4. 实验结束后，断开电路，关闭仪器设备。

实验数据处理和分析：根据实验测量得到的谐振频率和品质因数数据，可以绘制谐振曲线和品质因数曲线，进一步分析交流电路的性质和特点。

实验扩展：1. 可以尝试改变电路中其他元件的参数，如电阻值等，观察谐振现象的变化；2. 可以设计不同类型的交流电路，如LC电路、RLC电路等，进行谐振现象的比较研究；3. 可以使用数值模拟软件进行仿真实验，进一步理解交流电路的谐振现象。

正弦稳态电路的研究实验报告实验名称：正弦稳态电路的研究实验目的：1. 掌握正弦稳态电路的基本原理和特性；2. 通过实验验证正弦稳态电路的特性。

实验器材：1. 函数信号发生器2. 直流电源3. 电阻、电容和电感等被测元件4. 示波器5. 连接线等。

实验原理：正弦稳态电路是指在电路中存在正弦波电压或电流，并且电路中各元件的电压或电流也为正弦波的情况。

正弦稳态电路的特点是频率不变，振幅不变，相位不变。

正弦稳态电路的研究可以通过观察电路中的电压和电流波形来了解电路的特性。

实验步骤：1. 搭建正弦稳态电路，包括信号发生器、直流电源、被测元件和示波器等。

2. 设置函数信号发生器的频率和幅值，使其输出一个正弦波信号。

3. 将正弦波信号输入到被测元件中，观察电路中的电压和电流波形。

4. 使用示波器对电路中的电压和电流进行测量和记录。

5. 打开示波器的触发功能，并调整触发阈值，使示波器能够稳定地显示电压和电流波形。

6. 通过观察和分析电压和电流波形，得出正弦稳态电路的特性。

实验结果：1. 根据示波器显示的波形，确认电路中的电压和电流为正弦波。

2. 通过测量和记录电压和电流的振幅、频率和相位等参数，得出电路的特性。

实验结论：1. 实验结果表明，正弦稳态电路中的电压和电流为正弦波，且频率、振幅和相位等参数保持不变。

2. 正弦稳态电路的特性可以通过观察和分析电压和电流波形来了解和验证。

实验注意事项：1. 在实验过程中，注意安全操作，避免触电和短路等危险情况。

2. 在测量和记录数据时，要保持仪器的准确性和精度。

3. 实验完成后，注意清理和归位实验器材，保持实验环境的整洁。

电路谐振仿真实验报告电路谐振仿真实验报告引言：电路谐振是电子学中非常重要的一个概念，它在各种电子设备和通信系统中都有广泛的应用。

为了更好地理解电路谐振的原理和特性，我们进行了一次电路谐振的仿真实验。

本报告将详细介绍实验的目的、实验装置、实验步骤以及实验结果与分析。

实验目的：本次实验的目的是通过仿真实验的方式，探究电路谐振的原理和特性。

具体来说，我们将通过改变电路中的元件数值和频率，观察电路的响应，分析谐振频率、谐振幅度和谐振带宽等参数的变化规律，以深入理解电路谐振的工作原理。

实验装置：我们使用了一款电路仿真软件来进行本次实验。

该软件提供了丰富的电子元件模型和仿真功能，可以模拟各种电路的行为。

在实验中，我们使用了一个简单的RLC电路，其中包括一个电感、一个电容和一个电阻。

通过改变电感和电容的数值，以及输入信号的频率，我们可以模拟不同的谐振情况。

实验步骤：1. 搭建电路：首先，我们在仿真软件中选择合适的元件模型，将电感、电容和电阻按照电路图连接起来。

确保电路连接正确无误。

2. 设置信号源：在仿真软件中，我们可以设置一个信号源，用于提供输入信号。

我们选择了一个正弦波信号，并设置了不同的频率。

3. 运行仿真：设置好信号源后，我们点击运行仿真按钮，仿真软件将模拟电路的行为。

我们可以观察到电路中电流和电压的变化情况。

4. 改变元件数值和频率：为了研究电路谐振的特性，我们逐步改变电感和电容的数值，以及输入信号的频率。

记录下不同参数下电路的响应情况。

实验结果与分析：通过一系列实验，我们得到了丰富的数据和观察结果。

在不同的电感和电容数值下，我们观察到了电路的谐振现象。

当电感和电容的数值选择适当时，电路会在某个特定的频率下达到最大幅度的响应，这就是电路的谐振频率。

我们发现，谐振频率与电感和电容的数值有关，当它们增大时，谐振频率也随之增大。

除了谐振频率，我们还研究了电路的谐振幅度和谐振带宽。

谐振幅度是指电路在谐振频率下的响应幅度，我们发现，当电路处于谐振状态时，谐振幅度最大。

电路谐振的仿真分析一、实验目的1、掌握 multisim 软件在电路分析仿真中的基本操作2、掌握 multisim 软件中基本虚拟仪器的使用方法2、掌握谐振电路的幅频、相频特性二、实验原理对于上图所示的 R 、L 、C 串联电路，在正弦电压作用下，其复阻抗为：-+=Z L j R ω(Cω1))(C L X X j R -+=jX R +=ϕ∠-=z 上式的虚部，是角频率的函数，c X X X 、、1随角频率变化的情况如右图所示。

由该图可以很清楚处看出，当ω从零开始向∞增加时，由于感抗c X X 、1 和容抗c X 随频率变化的关系不一样。

所以造成电抗从∞-向∞+增加，电抗由开始时的容性过零转变为感性。

当ω=0ω 时，感抗和容抗相等，电抗为零，即有)(0ωX CL 001ωω-=0= 电路此时的工作状况称为谐振；由于这种谐振是发生在 R 、L 、C 串联电路中，所以称为串联谐振。

谐振角频率为LC 10=ω，ƒLC 210π=由上式可知，串联电路的谐振频率ƒ0完全由电路的C L 、参数决定。

而与电阻R 无关；它反映了串联电路的一种固有性质，而且对于每一个C L R 、、串联电路，总有一个对应的谐振频率ƒ0。

C L R 、、三个参数不论改变哪一个量，既可能使电路满足谐振的条件，而发生谐振；也能使三者之间的关系不满足谐振的条件而达到消除谐振的目的。

三、实验步骤1、创建电路：从元器件库中选择电压源、电阻、电容、电感连接成串联电路形式，如图 1所示，选择频率特性仪 XBP1，将其输入端和电源连接，输出端和负载连接。

2、电路的幅频特性：单击运行（RUN）按钮，双击频率特性仪XBP1 图标，在Mode 选项组中单击Magnitude（幅频特性）按钮，可得到该电路的幅频特性，如图 2所示。

从图中所知，电路在谐振频率ƒ处有个增益极大值，而在其他频段增益大大下降。

需要说明的是，电路的谐振频率只与电路的结构和元件参数有关，与外加电源的频率无关。

交流电路的谐振现象实验报告一、实验目的1、深入理解交流电路中谐振现象的基本原理。

2、掌握测量谐振频率、品质因数等参数的方法。

3、观察并分析串联谐振和并联谐振的特点及差异。

二、实验原理在交流电路中，当电感、电容和电阻串联或并联时，在一定的电源频率下，可能会出现谐振现象。

串联谐振时，电路的阻抗最小，电流达到最大值，且电感和电容两端的电压可能远大于电源电压。

其谐振频率$f_0$可由公式$f_0 ＝＼frac{1}｛2\pi\sqrt{LC}｝＄计算得出，其中$L$为电感值，＄C$为电容值。

并联谐振时，电路的阻抗最大，电流达到最小值，且电感和电容中的电流可能远大于总电流。

品质因数$Q$是衡量谐振电路性能的重要参数，对于串联谐振，＄Q ＝＼frac{＼omega_0 L}｛R}＄；对于并联谐振，＄Q ＝＼frac{R}｛＼omega_0 L}＄。

三、实验仪器1、信号发生器2、示波器3、电阻箱4、电感箱5、电容箱四、实验步骤1、串联谐振实验按照电路图连接好串联电路，包括电阻、电感和电容。

调节信号发生器的输出频率，从低到高逐渐变化，同时观察示波器上的电流波形，当电流达到最大值时，记录此时的频率，即为串联谐振频率$f_{0s}＄。

测量此时电阻、电感和电容两端的电压，并计算品质因数$Q_s$。

2、并联谐振实验按照电路图连接好并联电路，包括电阻、电感和电容。

同样调节信号发生器的频率，从低到高逐渐变化，观察示波器上的电流波形，当电流达到最小值时，记录此时的频率，即为并联谐振频率$f_{0p}＄。

测量此时电阻、电感和电容中的电流，并计算品质因数$Q_p$。

五、实验数据记录与处理1、串联谐振实验数据｜实验次数｜电阻$R$（Ω）｜电感$L$（mH）｜电容$C$（μF）｜谐振频率$f_{0s}＄（kHz）｜电阻电压$U_R$（V）｜电感电压$U_L$（V）｜电容电压$U_C$（V）｜品质因数$Q_s$ ｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜ 500 ｜ 100 ｜ 01 ｜ 50 ｜ 50 ｜ 150 ｜ 150 ｜ 30 ｜｜ 2 ｜ 800 ｜ 150 ｜ 008 ｜ 40 ｜ 80 ｜ 240 ｜ 240 ｜ 60 ｜2、并联谐振实验数据｜实验次数｜电阻$R$（Ω）｜电感$L$（mH）｜电容$C$（μF）｜谐振频率$f_{0p}＄（kHz）｜电阻电流$I_R$（mA）｜电感电流$I_L$（mA）｜电容电流$I_C$（mA）｜品质因数$Q_p$ ｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜ 1000 ｜ 80 ｜ 006 ｜ 60 ｜ 60 ｜ 180 ｜ 180 ｜ 18 ｜｜ 2 ｜ 1200 ｜ 100 ｜ 005 ｜ 50 ｜ 50 ｜ 250 ｜ 250 ｜ 25 ｜根据实验数据，计算出串联谐振和并联谐振的平均谐振频率、品质因数等参数。

实验四 正弦交流电路——谐振电路的仿真一、 电路课程设计的目的（1）设计仿真电路，加深理解电路发生谐振的条件、特点；（2）验证RLC 串联谐振电路的谐振条件；（3）学习使用Multisim 仿真软件进行仿真。

二、 实验原理说明：如下图3—1所示的RLC 串联电路，发生谐振时，具有以下特点：图4—1（1） 谐振频率 发生谐振时满足001L Cωω=，则RLC 谐振角频率0ω为：错误！未找到引用源。

从这个式子可以看出调节L 、C 的任一参数，只要满足上述关系，就会发生谐振。

可见谐振频率仅与L 、C 有关。

（2） 复阻抗)1(10000CL j R C j L j R Z ωωωω-+=++= 可见当谐振的复阻抗的模最小，R Z =。

（3）特性阻抗 和品质因数Q CL C L ===001ωω 仅与电路参数有关。

CL R C R R LQ 1100===ωω Q 反映电路选择性能好坏的指标，也仅与电路参数有关。

（4）弦振电流大小I=U R，可见谐振时电流最大。

例：图4—2 当频率时uF c H L R R s radw 25,2.0,100,100021==Ω===，电路总电阻 Ω=Ω+⋅⋅⋅+⋅⋅+=+⋅++=-180)1002.010001002.01000102510001100(16221j j j R jwL R jwL jwc R Z则复阻抗值虚部为0，外电阻对外呈现电阻性，发生串联谐振。

三、仿真设计步骤：1.根据题目要求设计电路；2.对设计出来的电路原理图进行理论分析和运算；3.对设计的电路用软件进行仿真模拟；4.观察仿真结果，与理论值进行比较；5.对结果进行分析，作出小结。

四、仿真实验电路及仿真结果仿真电路图如下所示：图4—3仿真结果如下：图4—5由电源两端电压及电流的波形图可得出结论：在此频率下，电源两端电压及电流的相位差为 0=∆φ，所以，电路发生串联谐振，与理论结果一致。

五、仿真实验小结（1）谐振电路本来不是特别难，但我在这一个实验仿真过程中却 遇到了困难：第一次做谐振电路的仿真实验时，示波器调试结果显示电源两端电压及电流的相位差为2πφ=∆ ，在同学帮助下我发现了我的错误：示波器两端接反了，导致方向相反，经过纠正，最终我顺利完成了实验。

交流电路的谐振实验报告交流电路的谐振实验报告引言：谐振是电路中一个重要的现象，它在无线通信、电力传输等领域中起着关键作用。

为了更好地理解和应用谐振现象，我们进行了一系列的交流电路谐振实验。

本报告将详细介绍我们的实验设计、实验过程和实验结果，并对实验结果进行分析和讨论。

实验设计：本次实验我们选择了LC谐振电路作为研究对象。

该电路由一个电感L和一个电容C组成，通过调整电感和电容的数值，我们可以控制电路的谐振频率。

实验中，我们将使用函数发生器产生交流信号，通过示波器观察电路的电压响应，并记录不同频率下的电压幅值和相位。

实验过程：1. 搭建电路：根据实验设计，我们按照电路图搭建了LC谐振电路。

注意到电感和电容的数值需要根据谐振频率进行调整，我们选取了适当的数值以满足实验需求。

2. 连接仪器：我们将函数发生器与LC谐振电路连接，将函数发生器的输出信号接入电路中。

同时，我们将示波器的探头连接到电路的输出端，以便观察电路的电压响应。

3. 调节频率：通过函数发生器，我们逐步调节频率，从低频到高频，记录下每个频率下的电压幅值和相位。

4. 数据记录：在调节频率的过程中，我们使用示波器观察电路的电压响应，并记录下每个频率下的电压幅值和相位。

实验结果：根据我们的实验数据，我们绘制了电压幅值和频率的关系曲线，以及电压相位和频率的关系曲线。

从曲线上可以明显观察到谐振现象的出现。

分析和讨论：1. 谐振频率：根据实验数据，我们可以确定谐振频率为电路中电感和电容数值决定的特定频率。

在谐振频率附近，电路的电压幅值达到最大值。

2. 谐振带宽：谐振带宽是指在谐振频率附近，电压幅值下降到最大值的一半时的频率范围。

我们可以通过实验数据计算得到谐振带宽的数值。

3. 谐振曲线的形状：根据实验数据绘制的谐振曲线，我们可以观察到其形状呈现出一定的特点。

在谐振频率附近，电压幅值变化较为剧烈，而在谐振频率两侧，电压幅值变化较为缓慢。

结论：通过本次实验，我们深入了解了交流电路的谐振现象。