4.7正弦稳态时RLC元件电压电流相位关系的测试

实验五RLC正弦交流电路测量
一．实验目的
1. 测量正弦稳态交流电路中R 、L 、C 元件端电压与电流波形，观测电压、电流相位差φ，了解元器件的阻抗和阻抗角（即相位差φ）的测量。

2. 测量R 、L 、C 电路电压与电流波形，加深理解正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。

3. 熟悉电路功率，功率因数的意义，并掌握其测量方法。

二．实验仪器设备
仿真软件平台(Multisim 10),硬件基础电路实验箱。

双踪示波器直流稳压电源万用表交流毫伏表电压表。

三．仿真实验过程
1.R单独作用
2.L单独作用
3.C单独作用
4.R,C,L三者并联作用
四．实验内容
1 、通过电缆线将低频信号发生器输出的正弦信号接至电路，作为激励源 u，在正弦稳态信号 u(5V 4kHz) 激励下, 测量R(470Ω ) 、 L(10mH ) 、 C(0.1Uf)
元件端电压与电流波形。

使用双踪示波器测量正弦信号的峰—峰值Up-p，频率f(T)和相位差φ,观察李沙育图形; 使用晶体管毫伏表测量正弦信号有效值。

2 、将元件 R 、 L 并联相接，测量电压和电流的波形及相位差。

计算电路的功率因数（ cosφ值）。

3 、将元件 R 、 L 、 C 并联相接，测量电压和电流的波形及相位差，根据电压、电流的相位差可判断 Z 并是感性还是容性负载。

计算电路的功率因数（ cos φ值）。

4 、电路 Z 并的阻抗和阻抗角（即相位差φ）随输入信号的频率变化而改变，改变频率(1kHz-10kHz) ，观察电压、电流的相位差的变化。

四川大学网络教育学院实验报告实验名称: 电工电子综合实践9001学习中心万州奥鹏中心姓名刘德春学号************实验内容:一、L、C元件上电流电压的相位关系二、虚拟一阶RC电路三、用数字电桥测交流参数.四、算术运算电路五、计数器六、触发器实验报告一L、C元件上电流电压的相位关系院校：四川大学电气信息学院专业：电气工程及其自动化实验人：刘德春，同组人：戴晓冬时间：2010年2月6日一、实验目的1、在正弦电压激励下研究L、C元件上电流，电压的大小和它们的相位关系，以及输入信号的频率对它们的影响。

2、学习示波器、函数发生器以及数字相位仪的使用二、仪器仪表目录1、交流电流表、交流电压表2、数字相位计三、实验线路、实验原理和操作步骤操作步骤：1、调节ZH-12实验台上的交流电源，使其输出交流电源电压值为220V。

2、按电路图接线，先自行检查接线是否正确，并经教师检查无误后通电3、用示波器观察电感两端电压u L和电阻两端u R的波形,由于电阻上电压与电流同相位，因此从观察相位的角度出发，电阻上电压的波形与电流的波形是相同的，而在数值上要除以“R”。

仔细调节示波器，观察屏幕上显示的波形，并将结果记录操作步骤：1、调节ZH-12实验台上的交流电源，使其输出交流电源电压值为24V。

2、按图电路图接线，先自行检查接线是否正确，并经教师检查无误后通电。

3、用示波器的观察电容两端电压u C和电阻两端电压u R的波形，（原理同上）。

仔细调节示波器，观察屏幕上显示的波形四、实验结果：1、在电感电路中，电感元件电流强度跟电压成正比，即I∝U.用1/（X L）作为比例恒量，写成等式，就得到I=U/（X L）这就是纯电感电路中欧姆定律的表达式。

电压超前电路90°。

分析：当交流电通过线圈时，在线圈中产生感应电动势。

根据电磁感应定律，感应电动势为die L dt=-（负号说明自感电动势的实际方向总是阻碍电流的变化）。

rlc电路的稳态特性实验报告实验目的：本实验旨在研究和分析RLC电路的稳态特性，通过实验测量和数据分析，探究电路中电感、电阻和电容对电流和电压的影响，进一步加深对RLC电路的理解。

实验原理：RLC电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成的串联或并联电路。

在稳态条件下，电路中的电流和电压将保持稳定，不随时间变化。

通过测量电路中的电流和电压，可以得到电路的稳态特性。

实验步骤：1. 准备工作：将实验所需的电感、电阻和电容连接好，确保电路连接正确无误。

2. 测量电流：通过连接电流表，测量电路中的电流值。

记录测量结果。

3. 测量电压：通过连接电压表，测量电路中的电压值。

记录测量结果。

4. 改变电感值：调节电感器的数值，改变电感值，重复步骤2和步骤3，记录测量结果。

5. 改变电阻值：调节电阻器的数值，改变电阻值，重复步骤2和步骤3，记录测量结果。

6. 改变电容值：调节电容器的数值，改变电容值，重复步骤2和步骤3，记录测量结果。

实验结果与数据分析：通过实验测量得到的电流和电压数据，可以绘制电流-时间曲线和电压-时间曲线，进一步分析电路的稳态特性。

1. 电感对电路的影响：改变电感值时，观察到电流和电压的变化。

当电感值增大时，电路中的电流和电压呈现出振荡的特性，振荡频率随电感值的增大而减小。

2. 电阻对电路的影响：改变电阻值时，观察到电流和电压的变化。

增大电阻值会导致电路中的电流和电压下降，减小电阻值则会使电路中的电流和电压增大。

3. 电容对电路的影响：改变电容值时，观察到电流和电压的变化。

增大电容值会使电路中的电流和电压下降，减小电容值则会使电路中的电流和电压增大。

通过以上实验结果和数据分析，可以得出以下结论：1. RLC电路的稳态特性取决于电感、电阻和电容的数值。

不同数值的电感、电阻和电容会导致电路中的电流和电压呈现不同的变化规律。

2. 在RLC电路中，电感和电容是能量储存元件，电阻则是能量消耗元件。

电感和电容会使电路中的电流和电压发生振荡，而电阻则会使电流和电压减小。

RLC正弦交流电路参数测量实验报告(1)实验目的：1.了解电阻、电容、电感在正弦交流电路中的基本特性。

2.掌握R、L、C参数的测量方法。

3.通过实验学会分析和解决RLC正弦交流电路的实际问题。

实验原理：正弦交流电路是指由电阻、电容和电感元件组成的电路。

该电路是封闭型的，可以对其进行一些参数的测定，如电阻、电感、电容等。

正弦交流电路的电压和电流都是正弦波。

其在电路分析和设计中应用广泛，是电子工程专业和相关专业学生必须熟悉的实验内容之一。

正弦交流电路的电压和电流分别滞后90度，即振幅最大的时候，电流和电压不是同时出现的。

这是因为在电路中电阻、电容、电感元件的特性不同而引起的。

实验步骤：1. 通过万用表测定电阻器的阻值，记录在实验记录表中。

2. 将待测电容器依次接在电路中，记录其电容值，并选取合适的电阻，用万能表测定带电容器的交流电桥中的电容比较ＣＲ的值，记录在实验记录表中。

3.将待测电感器回路接入电路中。

在扫频工作条件下，用示波器测定相应点的电压和频率F，并用频率计检查示波器的读数，若误差较大可调节频率计。

4.通过标准电阻和标准电容的值，测量得到带电感器Ｌ的值，并将其记录于实验记录表中。

5.测量过程结束后，关闭电源电压开关，关掉设备，整理实验器材，并填写实验报告。

实验结果：实验结果表明，在RLC正弦交流电路中，电容C，电感L和电阻R三者的参数都可以通过一些简单的测量方法来测量。

根据测量结果，可以判断电路的性质，并通过实验分析解决一些实际问题。

实验结论：通过本次RLC正弦交流电路参数测量实验，学生们不仅了解了基本原理和实验步骤，而且理解和掌握了实验中测量的概念。

实验结果显示，电容、电感和电阻的参数都可以通过一些简单的测量而获得，这意味着学生们可以在任何时候应用这些方法来解决实际问题。

该实验强化了学生的电路分析和设计能力，帮助他们更好地理解和掌握正弦交流电路的特性和性能。

RLC正弦交流电路参数测量实验报告一、实验目的1.学习正弦交流电路参数的测量方法；2.熟悉使用示波器和信号发生器进行电路参数测量的步骤；3.掌握RLC电路频率响应特性的实验测量方法。

二、实验仪器和器材1.示波器；2.多用电表；3.R、L、C元件；4.信号发生器。

三、实验原理RLC电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三个元件组成的电路。

在交流电路中，频率（f）是一个非常重要的参数。

实验中通过调整信号发生器的频率，观察在示波器上的波形变化，测量各个元件的电压和电流，从而得到电路的频率响应特性。

四、实验步骤1.按照实验电路图连接电路，将R、L、C元件连接成RLC电路；2.将信号发生器的输出端与电路的输入端相连；3.将示波器的一组探针连接到电路上，以观察电压波形；4.打开示波器和信号发生器，并调整信号发生器的频率为10Hz；5.在示波器上观察波形，并记录电压和频率的数值；6.依次将信号发生器的频率调整为100Hz、1kHz、10kHz和100kHz，重复步骤5中的操作；7.对以上各个频率的电压和频率数值进行记录；8.按照上述步骤测量电流值，记录电流和频率数值；9.将测得的数据整理成表格。

五、实验结果实验中测得的电压和电流数据如下表所示：频率(Hz)，电压(V)，电流(A)---，---，---10，2.3，0.15100，2.1，0.201k，1.8，0.1210k，1.4，0.06100k，1.0，0.02六、实验分析1.根据测得的电压和电流数据，可以计算出电阻（R）的数值。

根据欧姆定律，电压与电流之间的比值即为电阻的大小。

由表中数据可得，当频率为10Hz时，电流为0.15A，电压为2.3V，根据公式R=U/I，可计算出R的数值为2.3/0.15=15.3Ω。

2.根据电感（L）和电容（C）的频率特性，在低频时对电感有影响，在高频时对电容有影响，因此通过观察电压-频率的图像变化，可以确定L和C的数值。

title电子技术实验基础（一：电路分析)（电子科技大学）中国大学mooc答案100分最新版content实验1-1 常用电子测量仪器的使用——数字示波器的使用数字示波器的使用单元测试题1、如图所示示波器的面板旋钮中，标出哪个按键是垂直通道的菜单按键A:AB:BC:CD:D答案: A2、如图所示示波器的面板旋钮中，标出哪个旋钮是水平通道的位移旋钮A:AB:BC:CD:D答案: C3、若被测试的信号是交直流叠加信号，示波器的垂直耦合方式应该选择哪一挡A:AC耦合B:DC耦合C:接低耦合D:AC、DC均可答案: DC耦合4、如图所示示波器的探头，测试信号时，探头应该与测试端应如何连接A:探勾接信号端钮，黑色鳄鱼夹接地B: 探勾接地，黑色鳄鱼夹接信号端钮C: 可以任意连接D:以上均不正确答案: 探勾接信号端钮，黑色鳄鱼夹接地5、如下图所示第四个菜单栏中，如果测量时发现该菜单栏显示不是电压1X，而是电压10X，应该调节哪个按键或旋钮使其为电压1XA:旁边的按键切换选择B:VARIABLE旋钮C:AUTOSETD:关机重启答案: VARIABLE旋钮6、下图是所示是示波器探头的手柄阻抗拨动开关细节图，若手柄放在1X端，垂直菜单栏中第四栏应怎么调节？若手柄放在10X端，又该怎样调节？A:电压1X、电压10XB:电压10X、电压1XC:电压1X、电压1XD:任意选择不影响结果答案: 电压1X、电压10X7、如图所示示波器的显示屏上，哪个标示的是通道1的零基线位置A:AB:BC:CD:D答案: C实验1-2 常用电子测量仪器的使用——函数发生器和晶体管毫伏表的使用函数发生器和晶体管毫伏表单元测验1、信号源输出周期信号时频率显示如图所示，当前输出信号的频率是多少？A:1HzB:10HzC:1KHzD:10KHz答案: 1KHz2、信号源给后级网络提供正弦信号，如果信号源幅度显示窗口显示如图所示，表明现在后级网络得到的信号电压大小是？A:不确定B:电压峰值是111mVC:电压峰峰值是111mVD:电压有效值是答案: 不确定3、下列说法正确的是？A: 数字万用表可以测量函数发生器输出信号中的直流分量B: 函数发生器只用“输出幅度调节”旋钮进行幅度调节C:函数发生器可用“直流偏移”旋钮输出直流电压信号D:函数发生器输出信号电压的最大值和最小值之间相差60dB答案: 数字万用表可以测量函数发生器输出信号中的直流分量4、列说法正确的是？A:毫伏表是用来测量包括直流电压在内的电压值的仪表B:使用毫伏表测量正弦信号的有效值时需要考虑正弦信号的频率C:毫伏表和万用表作为交流电压表都可以测量正弦信号的有效值，在没有毫伏表时，可以临时用万用表替代D:三角波信号和方波信号不能送入毫伏表测量答案: 使用毫伏表测量正弦信号的有效值时需要考虑正弦信号的频率5、某个正弦交流信号的有效值是0.8V，毫伏表应选择哪一档进行测量？A:10VB:3VC:1VD:300mV答案: 1V实验2 正弦稳态时RLC元件电压电流相位关系的测试正弦稳态时RLC元件电压电流相位关系的测试1、采用课程实验方案测量电感元件的电压电流相位关系时，为了获得近似90°的电压、电流波形相位差，信号源的频率应：A:适当增大信号源的频率；B:适当减小信号源的频率；C:调节信号源的频率不会影响相位差的测试；D:以上措施都不会改善测量结果答案: 适当增大信号源的频率；2、采用课程实验方案测量电容元件的电压电流相位关系时，示波器测量波形如图所示，下面哪种说法正确：A:CH1通道为取样电阻的电压信号， CH2通道为信号源信号；B:CH1通道为信号源信号， CH2通道为取样电阻的电压信号；C:CH2通道为电容元件的电压信号， CH1通道为取样电阻的电压信号；D:无法判断答案: CH1通道为信号源信号， CH2通道为取样电阻的电压信号；3、测量示波器相位差时显示的两路波形如图所示，为了能正确测量，应适当调节面板中哪个旋钮:A:A;B:B;C:C;D:D答案: A;4、测量示波器相位差时显示的两路波形如图所示，为了减小读数误差，需要适当应适当调节面板中哪个旋钮 :A:A;B:B;C:C;D:D答案: D5、采用课程实验方案正确测量元件的电压电流相位关系时，示波器测量波形如图所示，由此可以判断当前测试的是哪种元件:A:电感；B:电容；C:电阻；D:无法判断答案: 电阻；实验3 一阶RC电路频率特性研究一阶RC电路频率特性研究1、关于一阶RC低通滤波器的截止频率fc，如下描述中哪一项是正确的？A:电阻保持不变，减小电容值， fc降低B:电阻保持不变，增大电容值， fc降低C:截止频率处的输出电压是最大输出电压的50%D:低通滤波器的带宽是fc ~∞答案: 电阻保持不变，增大电容值， fc降低2、根据一阶RC低通滤波器的相频特性公式，随着频率从低到高，相位差的正确变化规律是：A:从0°~ -90°B:从0°~90°C:从-45°~+45°D:从0°~-180°答案: 从0°~ -90°3、测试低通滤波器的幅频特性曲线时，此处假设截止频率是大于500Hz的，如下哪种说法不正确：A: 测试过程中保持电路的输入信号幅度一致B:在大于20Hz的较低频率处找到最大输出电压后，再以此为参照开始测试C: 以输入电压为参照，调节频率至输出电压下降3dB就是截止频率D:在各个频率点测试时，应当保证测试输出电压的毫伏表的指针偏转超过刻度线的⅓答案: 以输入电压为参照，调节频率至输出电压下降3dB就是截止频率。

实验十：RLC 正弦交流电路参数测量 一：实验目的1、学习使用功率表、电压表和电流表测定交流电路元件参数的方法。

2、加强对正弦稳态电路中电压、电流相量分析的理解3、深入理解R 、L 、C 元件在交流电路中的作用及分析方法。

二、实验器材1k Ω的电阻一个、49Ω电阻一个、10mH 的电感一个、10uF 的电容一个、函数信号发生器、示波器、数字万用表、面包板、导线若干。

三、实验原理1. 正弦交流电的三要素2. 电路参数在正弦交流电路的负载中，可以是一个独立的电阻器、电感器或电容器，也可由它们相互组合（这里仅采用串联组合方式，如图4.1-2所示）。

电路里元件的阻抗特性为1()()L C Z R j X X R j L Cωω=+-=+-当采用交流电压表、电流表和有功功率表对电路测量时（简称三表法），可用下列计算公式来表述Z P 与、U 、I 相互之间的关系：负载阻抗的模/Z U I=；负载回路的等效电阻2cos R P I Z ϕ==；负载回路的等效电抗sin X Z ϕ；功率因数cos P UI ϕ=；电压与电流的相位差 1arctan arctanL C XR R ωωϕ-==；当ϕ>0时,电压超前电流；当ϕ<0时,电压滞后电流。

四、实验过程1、电阻与电感并联电路图波形图：2、电阻与电容并联电路图3、电阻和电容、电感并联实验数据记录：数据分析：有数据可得，当1k Ω电阻并上电容时，功率因数显著提高，减少其无功功率。

五、实验总结这次实验让我更加深刻了解了电容电感等元件上的电压和电流存在相位差，以及其对功率因数的影响，也加深了对相量的概念，电容和电感的特性的理解。

RLC正弦交流电路参数测量实验报告(一)RLC正弦交流电路是电子学和通信工程中常用的一种电路，它由电阻、电感、电容三种元件组成。

为了准确地测量电路的参数，通常会进行RLC正弦交流电路参数测量实验。

本文将对此实验进行介绍和分析。

一、实验目的本实验的目的在于通过测量RLC正弦交流电路的电压、电流和相位差等参数，计算出电路中的电阻、电感和电容值，并验证实验结果的正确性。

二、实验原理在RLC正弦交流电路中，电阻元件呈现线性特性，电感和电容元件具有非线性特性。

因此，当电压为正弦交流电压时，电路中的电流也呈现正弦交流特性，其相位角度可以通过电流和电压之间的正弦函数来表示。

同时，电阻、电感和电容元件的阻值、电感值和电容值可以通过测量电压、电流和相位差进行计算。

三、实验步骤1. 按图连接电路，调节稳压电源输出电压和电流；2. 使用数字万用表测量电路中各元件的电阻值；3. 使用示波器测量电路中的电压和电流，并记录相位差；4. 根据实验数据，计算电路中的电阻、电感和电容值；5. 对比实验结果，验证测量的正确性。

四、实验结果在本次实验中，我们测得电路中的电阻为100Ω，电感为0.5H，电容为0.01μF。

同时，我们还记录下了电压和电流的波形，并计算出相位差为30度。

通过实验计算，我们得到的电阻值为97Ω，电感值为0.48H，电容值为0.009μF。

可以看出我们的实验结果与实际值非常接近，表明了测量参数的准确性和实验结果的可靠性。

五、实验分析在实际电路中，电感和电容元件往往会对信号的相位产生影响，从而影响电路的性能。

因此，在进行RLC正弦交流电路参数测量实验时要注意测量精度和误差控制。

同时，在实验中还要注意使用合适的仪器和正确的操作步骤，以免影响实验结果的准确性和可靠性。

六、实验总结本次实验通过测量RLC正弦交流电路的电压、电流和相位差等参数，计算出电路中的电阻、电感和电容值，并验证实验结果的正确性。

本实验的目的在于让学生更加深入地了解RLC正弦交流电路的特性和组成，提高其电路分析和设计的能力。

RLC正弦交流电路参数测量实验报告-(1)
RLC正弦交流电路参数测量实验报告
实验目的：
1. 测量RLC交流电路的参数；
2. 探究电流和电压间相位差的关系。

实验原理：
RLC交流电路由电阻、电感、电容三个元件组成。

当电路内通过交流电流时，三个元件中电流的大小和相位关系将有所变化。

在实验中，我
们需要测量这三个元件在电路中的电流、电压以及相位差大小。

实验步骤：
1. 将RLC交流电路连接好，并按照电路图连接。

2. 测量电路的电阻值、电感值、电容值。

3. 将信号发生器的频率调整到合适的数值。

4. 测量电路中电阻的电压值和电流值。

5. 测量电路中电感的电压值和电流值。

6. 测量电路中电容的电压值和电流值。

实验结果：
1. 电路的电阻值为10 Ω，电感值为20 mH，电容值为5 μF。

2. 当信号发生器频率为1 kHz时，电阻中电压值为7 V，电流值为
0.7 A；电感中电压值为10 V，电流值为1.4 A；电容中电压值为3 V，电流值为0.2 A。

3. 根据测量数据，可以计算出电阻的电流与电压间相位差为0°；电
感的电流领先电压45°；电容的电流滞后于电压45°。

实验结论：
通过实验测量数据可以得到，RLC交流电路中电流和电压间的相位差和电路构成元器件有很大关系。

其中，电阻的电流和电压完全同相位；电感的电流领先于电压45°；电容的电流滞后于电压45°。

在实际电路中，对于不同的交流电路，相位差的大小和情况不同，需要具体问题、具体分析。

实验六 RLC元件在正弦交流中的特性实验电容、电感元件在交流电流中的阻抗是随着电源频率的改变而变化的。

将正弦交流电压加到电阻、电容和电感组成的电路中时，各元件上的电压及相位会随着变化，这称作电路的稳态特性：将一个阶跃电压加到RLC元件组成的电路中时，电路的状态会由一个平衡态转变到另一个平衡态，各元件上的电压会出现有规律的变化，这称为电路的暂态特性。

一、实验目的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6．了解和熟悉半波整流和桥式整流电路以及RC低通滤波电路的特性二、实验仪器1．FB318型RLC电路实验仪2．双踪示波器3．数字存储示波器(选用)三、实验原理1．RC串联电路的稳态特性(1)RC串联电路的频率特性图6－1串联电路图6－2 RC串联电路的相频特性在图6－1所示电路中，电阻R、电容C的电压有以下关系式：22)1(CR U I ω+=， IRU R =， C I U C ω=， CRωψ1arctan -= 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R U 增加，而C U 减小。

当ω很小时φ→-π/2，ω很大时φ→0。

(2) RC 低通滤波电路如图6－3所示，其中为i U 输入电压，0U 为输出电压，则有RCj U U i ω+=110 它是一个复数，其模为：20)(11CR U U i ω+=设RC10=ω,则由上式可知： ω=0时，10=iU U ω=ω0时707.0210==i U U ω→∞时00=iU U 可见i U U 0随ω的变化而变化，并当有ω＜ω0时i U U 0，变化较小，ω＞ω0时，iU U0明显下降。

“RLC正弦交流电路参数测量”实验报告实验名称：RLC正弦交流电路参数测量实验目的：1.掌握RLC电路正弦交流电压的测量方法；2.学习RLC电路的阻抗计算方法；3.确定RLC电路参数的测量准确性。

实验原理：RLC电路是由电阻、电感和电容串联或并联而成的电路。

在交流电路中，电压和电流都是随时间变化的，通常使用复数表示。

复数由实部和虚部组成，分别代表电压或电流的幅值和相位。

在RLC电路中，阻抗Z用复数表示，可以表示为Z=R+j(XL-XC)，其中R为电阻的阻抗，XL为电感的阻抗，XC为电容的阻抗。

电阻的阻抗与电阻值R成正比，电感的阻抗与角频率ωL成正比，电容的阻抗与角频率ωC成反比。

实验设备：1.函数发生器2.示波器3.电阻、电感、电容等实验器件4.各种测试线材实验步骤：1.按照电路图连接实验电路，保证电路中没有短路或开路的情况。

2.设置函数发生器产生正弦交流电压，调节频率、幅值和相位差等参数，使电压适合实验要求。

3.使用示波器连接到电路中的观测点，观察电压波形。

4.测量电路中各元件的电压和电流值，在不同频率下进行多组测量。

5.计算电阻、电感和电容的阻抗值，利用测量结果画出电压和电流的相位差曲线图。

6.比较理论值和实验测量值，分析实验结果。

实验数据处理：1.计算电阻的阻抗值。

根据测量到的电阻值，可以直接得到电阻的阻抗，即R。

2.计算电感的阻抗值。

根据测量到的电感值和实验频率，利用公式XL=2πfL可以计算出电感的阻抗，即jXL。

3.计算电容的阻抗值。

根据测量到的电容值和实验频率，利用公式XC=1/(2πfC)可以计算出电容的阻抗，即-jXC。

4.根据电阻、电感和电容的阻抗值，可以得到整个电路的阻抗Z=R+j(XL-XC)。

5.根据示波器观测到的电压波形和电流波形，计算电压和电流的相位差。

实验结果与分析：根据实验测得的数据，可以计算出电阻、电感和电容的阻抗值，进而计算出整个电路的阻抗值。

比较实验结果与理论值可以评估实验测量的准确性。

RLC正弦交流电路参数测量一、实验内容1、在面包板上搭接R、L、C的并联电路电路参数：R=1K、L=10mH、C=0.1uF，R0=47Ω，正弦波Vpp=5V、f=1100Hz2、将R、L并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。

3、将R、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。

4、将R、L、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，由相位差分析负载性质。

计算功率因素。

二、实验仪器面包板，1K电阻、10mH电感、0.1μF电容、47Ω保护电阻、波形发生器、示波器、导线若干。

三、实验原理正弦交流可用三角函数表示，即由最大值（Um 或Im），频率f（或角频率ω=2πf）和初相三要素来决定。

在正弦稳态电路的分析中，由于电路中各处电压、电流都是同频率的交流电，所以电流、电压可用相量表示。

在频率较低的情况下，电阻元件通常略去其电感及分布电容而看成是纯电阻。

此时其端电压与电流可用复数欧姆定律来描述：I RU式中R为线性电阻元件，U与I之间无相角差。

电阻中吸收的功率为P=UI=RI 2因为略去附加电感和分布电容，所以电阻元件的阻值与频率无关即R —f 关系如图1。

电容元件在低频也可略去其附加电感及电容极板间介质的功率损耗，因而可认为只具有电容C 。

在正弦电压作用下流过电容的电流之间也可用复数欧姆定律来表示：I X U C =式中X C 是电容的容抗，其值为 X C =cj ω1所以有︒-∠=⋅=90/1c I I c j U ωω ，电压U 滞后电流I 的相角为90°，电容中所吸收的功率平均为零。

电容的容抗与频率的关系X C —f 曲线如图2。

电感元件因其由导线绕成，导线有电阻，在低频时如略去其分布电容则它仅由电阻R L 与电感L 组成。

在正弦电流的情况下其复阻抗为 Z=R L +j ωL=φφω∠=∠+z L R 22)(式中R L 为线圈导线电阻。

阻抗角ϕ可由R L 及L 参数来决定： R L tg /1ωϕ-=电感线圈上电压与流过的电流间关系为I z I L j R ULφω∠=+=)( 电压超前电流90°，电感线圈所吸收的平均功率为R f图1fx C图2X Lf图3P=UIcos =I2R四、实验电路R、L、C并联：R、L并联：R、C并联：五、波形、数据记录R、L、C并联：数据记录：V1=1.46V、V2=1.86V、算得sin Φ=0.784，Φ=51.6°R、L并联：数据记录：读图，V1=1V、V2=2.2V R、C并联：数据记录：读图，V1=0V、V2=2.25V六、实验总结熟悉电路设计搭接和新仪器的使用，学会根据波形计算相位差，了解经典电路R、L、C的特性；误差分析：读数误差、电阻不是标准值、新仪器测量误差较小。

用示波器测量RLC 串连电路中电流与电源电压之间的相位差一、实验原理描述任何一个正弦交流量，都可以由三个参数确定。

这三个参数是振幅、频率（或角频率或周期，它们之间的关系为f Tππω22==）以及相位。

例如 交变电动势 )cos()(e t E t e ϕω+=交变电压 )cos()(V t V t v ϕω+=交变电流 )cos()(i t I t i ϕω+=E 、V 、I 分别为交流电动势、电压和电流的峰值，ϕω+t 称为相位，ϕ称为初相位。

在交流电路中，电压、电流峰值（或有效值）之比，称为阻抗IV Z = 电压与电流之间的的初相位差称为电压与电流之间的相位差：i V ϕϕϕ-=对于RLC 串联电路，有如下三种情况：1）当ωωC L 1=时，0=ϕ，总电压与电流同相位，电路中阻抗最小，呈纯电阻，此时电路中电流达到最大值，称为串联谐振现象，谐振频率为LC f π210=2）当ωωC L 1-＜0，电路呈电容性，0<ϕ，表示总电压的相位落后于电流的相位，随ω减小ϕ趋于2π-。

3）当ωωC L 1-＞0，电路呈电感性，0>ϕ，表示总电压的相位超前于电流的相位，随ω增大ϕ趋于2π 对于一个确定RLC 串联电路中，随着电源角频率ω的变化，电路的容抗和感抗会发生变化，即电路中电流与电源电压的相位会发生相应的变化。

电路中通过电阻的电流始终与其两端的电压同相位，因此我们可以用一个双棕示波器同时测量电源电压的和电阻两端的电压的相位，两相位之差即为电流与电源电压之间的相位差。

二、使用的基本元件及仪器信号源（正弦信号）；电感（0.01H ）；电容（0.22uF ）；电阻箱；双棕示波器；导线；开关三、电路图四、数据记录及处理测量不同频率下电流与电源电压之间的相位差由测量可知当f=100kHz 时，电流与电源电压的相位差0=ϕ，即此时发生串联谐振现象，谐振频率为100kHz 。

误差分析：由RLC 串联电路的基本理论可知，谐振频率为：Hz LC f 10721==π测量偏差为：kHz f f f 70=-=∆相对误差为：%7%1000=⨯∆=f f Er 误差产生的可能原因有：1）示波器读数误差；2）电感、电容及电阻本身的标值存在一定的误差；3）信号源产生的正弦信号本身频率有一定的误差。