大学物理实验报告系列之RLC电路的谐振

实验三 RLC 串联谐振一、实验目的1、掌握测量谐振频率、品质因数和绘制频率特性曲线的方法。

2、加深对串联谐振电路特性的理解。

3、认识品质因数对电路选择性的影响。

二、实验原理1、串联谐振在RLC 串联电路中，当感抗和容抗相等时，电路的端电压和电流同相位，整个电路呈现电阻性。

即CL ωω1=时，电路处于谐振状态，谐振角频率为LC10=ω，谐振频率为LCf π210=当0ωω<时，电路呈容性，电路电流超前端电压；当0ωω>时，电路呈感性，电路电流滞后端电压。

要使电路发生谐振，可以改变L 、C 或f 来达到，本实验是通过改变电源电压的频率来实现的。

2、 串联谐振的特性(1)由于C L 001ωω=，所以U L 与U C 数值相等，相位相差1800，而U L 或U C 与信号源电压U S 之比为品质因数Q ，即Q =RC LR C R L U U U U S C S L ====001ωω其中LC10=ω。

在C 和L 为定植情况下，Q 值仅取决于回路电阻R 的大小。

电阻R 越大电路的品质因数越小，其谐振曲线越平坦。

(2)由于回路总电抗01000=-=CL X ωω，因此，回路阻抗Z 为最小值；在U S 一定情况下，I=I 0=RU S为最大值；回路相当于一个纯电阻电路，U S 与I 同相位。

三、实验任务与步骤1、按图3-1接线，改变信号源频率，找出谐振频率0f ，一般可采取两种方法： 图3-1(1)电阻电压U R到达最大值的办法确定f0(2)用双踪示波器观察U S和U R的波形，调节信号源频率，当二者波形相同时即为f0。

2、在谐振情况下用晶体管毫伏表测量U S、U L 、U C、U R ，根据测量结果计算Q值并记入下表。

3、测量谐振曲线图I(f)信号源U S保持5V，改变其频率，分别测U R值(以谐振频率为中心两边对称取点，在谐振频率附近可适当多取几点)，由I=U S换算出电流值，记录于下表。

rlc电路谐振实验报告RLC电路是一种典型的振荡电路，也叫作可变阻抗指数电路。

RLC 电路中，R表示电阻，L表示电感，C表示电容。

它是一个非常重要的电路，广泛应用于信号滤波、频率分离的过程中。

RLC电路谐振实验是研究RLC电路谐振特性的实验，它可以让我们了解到RLC电路在谐振情况下的响应特征，从而更加深入地理解RLC电路的工作原理。

二、实验原理RLC电路的谐振特性是由它内部的高频振荡来实现的。

当RLC电路处于谐振情况时，就会出现低频振荡，从而产生持续的电压或电流振荡。

谐振点就是指在电路谐振时，电路输出的相位角和频率与输入的相位角和频率完全相同的情况。

在这种情况下，电路的反馈能力最大，能够达到最大反馈。

三、实验步骤实验步骤：1.制恒功率曲线：使用电脑绘制RLC电路的恒功率曲线，了解电路响应特性。

2.算谐振频率：计算由电感L、电容C和线性电阻R组成的RLC 电路的谐振频率。

3.率变换：调整谐振电路中的电阻或电感，改变谐振频率。

4.据采集：采集谐振状态下电路的输入信号与输出信号的时域信号图和频域信号图，以了解谐振电路的振荡行为。

四、实验结果1.功率曲线：由实验结果可知，RLC电路的恒功率曲线在谐振点处有最大反馈响应，表现出谐振现象。

2.率变换：由实验结果可知，调整RLC电路中的电阻或电感，可以改变谐振的频率。

3.域信号图：谐振状态下，电路的内部信号与外界输入信号同步，在时域信号图中表现出低频振荡的现象。

4.域信号图：谐振状态下，电路的内部信号与外界输入信号同步，在频域信号图中可看到谐振频率的高增益峰值。

五、结论从上述实验结果可以看出，RLC电路的恒功率曲线反映出它在谐振状态下的响应特性，由实验结果也可以了解到，调整RLC电路的电阻或电感可以改变谐振频率，谐振状态下，电路的内部信号与外界输入信号同步，在时域和频域信号图中都可以看到谐振频率的响应特性。

本实验证明，RLC电路可以实现低频振荡，并可以调节电路频率，达到满足应用需求的谐振特性。

rlc串联谐振电路的谐振频率
中国发展迅速，政务民生信息技术的发展已经走在世界前列，RLC串联谐振电路作为一种可以实现高灵敏度、高稳定度谐振系统而迅速发展，已成为多个领域的重要技术。

今天，咱们就来简单的聊聊RLC串联谐振电路的谐振频率的知识。

RLC串联谐振电路是将电阻R、电感L和电容C，串联起来构成的一个电路，它能够输出某一固定频率的高度稳定的振幅信号，而这一固定频率就是我们所说的谐振频率。

关于RLC串联谐振电路的谐振频率可以通过以下公式计算：谐振频率=1/（2π√(LC)），其中，LC是电感和电容的乘积。

因此，RLC串联谐振电路的谐振频率是十分依赖电容和电感的乘积。

RLC串联谐振电路的谐振频率要求精度高，所以R，L，C的参数也要求精度高，否则谐振频率也就无法稳定。

一般来说，RLC串联谐振电路的谐振频率可以被成功控制在意料之中。

比如若是要使谐振频率达到1kHz，则要将L和C的参数设置为1/1000Ω，这样就可以达到预期的谐振频率。

总电路需要根据要求控制RLC 串联谐振电路的谐振频率，以保证谐振机制的工作正常，同时也是把握精确信息的关键技术手段之一，受到了众多科技的应用和广泛的关注。

因此，作为政务民生，能准确计算RLC串联谐振电路的谐振频率，以克服技术问题，将会对我国的发展和建设具有重要的影响力。

rlc谐振实验报告RLC谐振实验报告引言：RLC谐振电路是电工学中的重要实验之一，通过该实验可以深入了解电路的谐振现象及其应用。

本实验旨在通过搭建RLC谐振电路，观察和分析电路中电流和电压的变化规律，进一步探讨谐振电路的特性和应用。

一、实验目的本实验的主要目的是掌握RLC谐振电路的基本原理和特性，了解电流和电压在谐振频率下的变化规律，并通过实验数据分析验证理论计算结果的准确性。

二、实验原理1. RLC谐振电路的组成RLC谐振电路由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三个元件组成。

电阻用于限制电流大小，电感储存电能，电容存储电荷。

当电路中的电流和电压达到谐振频率时，电路呈现出最大的振幅。

2. 谐振频率的计算RLC谐振电路的谐振频率可以通过以下公式计算：f = 1 / (2π√(LC))其中，f为谐振频率，L为电感的值，C为电容的值，π为圆周率。

三、实验步骤1. 搭建RLC谐振电路根据实验要求，选取合适的电阻、电感和电容元件，按照电路图搭建RLC谐振电路。

2. 连接电源将电源连接到电路中，确保电路正常工作。

3. 调节频率通过信号发生器调节频率，逐渐接近理论计算得到的谐振频率。

4. 测量电压和电流使用万用表测量电路中的电压和电流数值，并记录下来。

5. 绘制电流和电压的变化曲线根据测量数据，绘制电流和电压随频率变化的曲线图。

四、实验结果与讨论1. 实验数据分析根据实验测量得到的电流和电压数值，可以计算得到电路的阻抗、电流和电压的相位差等参数。

通过对数据的分析，可以验证实验结果与理论计算结果的一致性。

2. 曲线分析根据绘制的电流和电压的变化曲线，可以观察到在谐振频率附近，电流和电压的振幅达到最大值。

此外，可以进一步分析曲线的形状和变化趋势，探讨电路中能量的传递和损耗情况。

3. 谐振电路的应用RLC谐振电路在实际应用中有广泛的用途，例如在无线电通信中，谐振电路可以用于频率选择和滤波器的设计。

此外，在电力系统中，谐振电路可以用于电力传输和配电系统中的功率因数校正。

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开始§4-7 RLC
电路的谐振
内容提要
RLC串联谐振电路
RLC并联谐振电路
X
谐振
当含有电容和电感这两种不同的储能元件的电路，
在某一频率的正弦信号激励下有可能产生一种重要
的现象-----谐振。

电路的谐振分为串联谐振与并联谐振两种形式。

X
X
当时，由102cos(1000)V s u t 某个激励信号频率时，对激励源而言电路的阻抗表现为纯电串联相当于短路，电路的总阻抗最小，电流最大。

倍，局部形成高压，但它们
L j R Z 1
——串联谐振频率当，此时电同相位与U X
返回
C
j
Y 1
导纳
X
L
R 0 一般电路满足高频小阻抗条件，即
谐振——“喜忧参半”
X
用途:
收音机, 声音的谐振现象接收机
危害：
1）附加的电能损耗
2）局部高压，过热、变压器老化，损坏。

3）通信系统的干扰，器件噪声。

4）谐波放大，仪表测量不准确
返回。

RLC串联电路的谐振特性研究实验报告.doc 实验目的：1. 了解RLC串联电路的工作原理及其谐振特性；2. 掌握测量RLC串联电路谐振频率和谐振带宽的方法。

实验仪器：1. RLC串联电路实验箱；2. 信号源；3. 示波器。

实验原理：RLC串联电路是由电阻、电感和电容串联形成的电路，它可以产生共振现象。

当其频率为共振频率时，电路中流过电流的大小取决于电路中的电感和电容。

此时，电路呈现出很高的阻抗，电流最大。

谐振频率 f0 由以下公式给出：f0 = 1 / (2π√LC)其中，L 为电路中的电感，C 为电路中的电容。

Z0 = R + j(XL - XC)谐振带宽 BW 的计算公式为：BW = Δf = f2 - f1其中，f1 和 f2 分别为电路总阻抗等于Z0/√2 时的频率。

实验步骤：1. 连接实验电路：将电阻、电感和电容串联起来，组成 RLC 串联电路，并连接信号源和示波器。

2. 设置信号源：将信号源的频率调节旋钮设置到最小值，同时将信号源电压调节旋钮调整到最大值。

3. 测量谐振频率：将示波器调节到 X-Y 模式，然后调节信号源频率调节旋钮，逐渐增大频率，直到示波器屏幕上显示出一个正弦波。

此时，记录下示波器显示的频率值，即为电路的谐振频率 f0。

实验结果：1. 在本次实验中，使用的电阻、电感和电容的值分别为：R = 1kΩ，L = 10mH，C = 0.1μF。

2. 在逐渐增大信号源频率的过程中，当频率达到 2231 Hz 时，电路中开始出现正弦波，此时记录下的频率值即为电路的谐振频率 f0。

3. 继续增大信号源频率，当频率达到 2358 Hz 时，电路总阻抗等于Z0/√2 时，记录下此时信号源频率调节旋钮的读数。

5. 通过计算，得到电路的谐振带宽为 157 Hz。

1. RLC串联电路可以产生共振现象，其频率为谐振频率 f0。

2. 对于给定的 RLC 串联电路，谐振频率 f0 取决于电路中的电感和电容的值。

rlc串联电路的谐振实验报告RLC串联电路的谐振实验报告引言在电路学中，RLC串联电路是一种非常重要的电路结构。

它由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三个基本元件组成。

本实验旨在研究RLC串联电路的谐振现象，并通过实验数据分析和计算验证理论公式。

实验目的1. 了解RLC串联电路的基本原理和谐振现象；2. 掌握测量RLC串联电路的频率、电压和电流的方法；3. 验证理论公式与实验数据的一致性。

实验仪器和材料1. RLC串联电路实验箱；2. 示波器；3. 函数发生器；4. 电阻箱；5. 电感箱；6. 电容箱。

实验步骤1. 搭建RLC串联电路：根据实验箱中提供的电阻箱、电感箱和电容箱，按照电路图搭建RLC串联电路。

2. 连接示波器：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波形。

3. 连接函数发生器：将函数发生器的输出端与电路的输入端相连，用于提供激励信号。

4. 调节函数发生器：通过调节函数发生器的频率，使得电路产生谐振现象。

5. 观察示波器波形：调节示波器的参数，观察电路的电压波形，并记录下谐振频率。

6. 测量电压和电流：使用万用表测量电路中的电压和电流，并记录下相关数据。

7. 分析数据：根据实验数据，计算并绘制电压-频率和电流-频率的曲线图。

8. 验证理论公式：将实验数据与理论公式进行比较，验证其一致性。

实验结果与分析通过实验数据的记录和分析，我们得到了以下结果：1. 谐振频率：根据示波器观察到的波形，我们确定了RLC串联电路的谐振频率为f0。

2. 电压-频率曲线：根据测量得到的电压数据，我们绘制了电压-频率曲线图。

曲线在谐振频率附近呈现出峰值，验证了谐振现象的存在。

3. 电流-频率曲线：根据测量得到的电流数据，我们绘制了电流-频率曲线图。

曲线在谐振频率附近同样呈现出峰值，与理论公式相符。

结论通过本次实验，我们验证了RLC串联电路的谐振现象，并得到了以下结论：1. RLC串联电路在谐振频率附近会出现电压和电流的峰值；2. 谐振频率可以通过观察示波器波形或测量电压和电流得到；3. 实验数据与理论公式相符，验证了理论公式的准确性。

RLC串联谐振电路。

实验报告
RLC串联谐振电路是一种基于抗性、电感和电容的并联谐振电路，它具有高通过率和低损耗。

RLC串联谐振电路由电阻R、电感L和电容C三部分组成。

它们之间形成一个AC回路，可以在特定频率处产生振荡，使电流在此频率处循环。

由于电阻、电感和电容都有反应时间，所以RLC串联谐振电路的反应时间要长于单个元件的反应时间。

因此，RLC串联谐振电路的输出信号的幅值和相位会发生变化，这对了解电路的特性非常重要。

RLC串联谐振电路的谐振频率可以通过调整电阻、电感和电容的大小而调节。

调节不同的参数可以改变振荡器的谐振频率，从而改变振荡器的工作性能。

实验步骤：
1. 首先，将电阻、电感和电容连接成RLC串联谐振电路。

2. 用实验装置接好串联谐振电路，将频率表调节到最小，然后慢慢增加频率，观察输出信号的幅值变化。

3. 记录输出信号的幅值随频率变化的曲线，以及谐振频率处的幅值。

4. 调整电阻、电感和电容的大小，观察谐振频率的变化情况，并绘制电路参数与谐振频率的关系曲线。

5. 根据实验结果，总结RLC串联谐振电路的特性。