电工电子综合实践20160831

四川大学网络教育学院电工电子综合实践校外学习中心：佛山奥鹏学生姓名：杨启明专业：电气工程及其自动化层次：专升本年级：一年级学号：aDH1152j6001实验时间：2016年8月15日实验题目L、C元件上电流电压的相位关系实验目的1、进一步了解在正弦电压激励下，L、C元件上电流、电压的大小和相位关系，了解电路参数和频率对它们的影响。2、学习用示波器测量电流、电压相位差的方法。3、学习用数字相位计进行相位测量。仪器仪表目录仪器设备的型号和规格：1、TDS210型数字式实时示波器1台；2、双路可跟踪直流稳压电源1台；3、AFG310任意波形发生器1台；4、电路实验板、实验箱若干；5、HG4181型数字相位计1台。实验线路实验内容及操作步骤1、用示波器分析电感L上电流、电压的数量关系。（1）、L=2mHR=10Ωf=10KHzUsP-P=1.5V(理论计算：XL=125.6Ω，Z=126Ω，IRP-P=0.0119A,URP-P=0.119V，ULP-P=1.495V，阻抗角=85.45O)测出电感上电流与电压的波形如下图：（2）实测：f=10KHz，UsP-P=1.5V时，测得：URP-P=0.13V，IRP-P=0.013A，ULP-P=1.5V，电感L上电流、电压的数量关系：ULP-P=ILP-P*XL=0.013*2*3.14*10*1000*2*0.001=1.632V其中：XL=2*3.14*10*1000*2*0.001=125Ω画出电感上电流与电压的相位关系：（3）f=10KHz，UsP-P=3V(理论计算：XL=125.6Ω，Z=126Ω，IRP-P=0.0238AURP-P=0.238V，ULP-P=2.99V，阻抗角=85.45O)实测：实测：f=10KHz，UsP-P=3V，URP-P=0.24V，IRP-P=0.024A，ULP-P=1.5V，电感L上电流、电压的数量关系：ILP-P=IRP-P=URP-P/R=（0.24/10）=24mAULP-P=ILP-P*XL=0.024*2*3.14*10*1000*2*0.001=3.0144VXL=2*3.14*10*1000*2*0.001=125.6Ω（4）f=20KHz，UsP-P=3V(理论计算：XL=251.2Ω，Z=251.4Ω，IRP-P=0.0119AURP-P=0.119V，ULP-P=2.99V，阻抗角=87.7O)实测：IRP-P=0.012A，URP-P=0.12V，ULP-P=3.0V分析电感L上电流、电压的数量关系：ILP-P=IRP-P=URP-P/R=（0.12/10）=12mAULP-P=ILP-P*XL=0.012*2*3.14*20*1000*2*0.001=3.014VXL=2*3.14*20*1000*2*0.001=251.2Ω电感上的电压比电流超前：φ=（12.5/50）*360=90O信号频率对电感上电流、电压的影响：当信号频率提高时，感抗增大，电压增大，电流下降。2、用示波器的波形测量法和李沙育图形法测量f=10KHz，UsP-P=3V时，UL与IL间的相位关系。（1）电感上电流与电压的波形：电感上的电压比电流超前：φ=（12.5/50）*360=90O（2）李沙育图形法：φ=arcsin(2Y/2B)=arcsin(2.4/2.4)=90O相位计测得：φ=89.9503、用示波器分析电容C上电流、电压的数量关系（1）f=10Khz，Usp-p=1.5V(理论计算：Xc=159Ω，Z=159.3Ω,IRp-p=9.4mA,Ucp-p=1.49V)实测：URp-p=93.5mV，Ucp-p=1.45V分析电容上电流与电压的数量关系：IRP-P=ICP-P=URP-P/R=（93.5/10）=9.35mAUCP-P=ICP-P*XC=159*9.4=1.5V（2）使f=10KHz，Usp-p=3V，测得：URP-P=187.5mV，UCP-P=3.1V分析电容上电流与电压的数量关系：IRP-P=ICP-P=URP-P/R=（187.5/10）=18.75mAUCP-P=ICP-P*XC=159*18.75=2.98V4、用李沙育图形和波形法测Uc和Ic之间的相位关系。电容上电流比电压超前：φ=（25/100）*360=90Oφ=arcsin(2Y/2B)=arcsin(3.0/3.0)=90O相位计测得：φ=89.870实验分析将以上测量数据列入表中L=1.8~2mHUSP-PURP-PIRP-Poaob2B2Y波形法φf=10KHz1.5V0.13V0.013AXXXXXX3V0.24V0.024AXXXXXXf=20KHz3V0.12V0.012AXXXXXX波形法3V0.24V0.024A12.550XX90O89.950李沙育法3VXXXX2.42.490O89.950C=0.1uFf=10KHz1.5V93.5mV9.35mAXXXXXX3V187.5mV18.75mAXXXXXXf=20KHz3V0.375V37.5mAXXXXXX波形法3V187.5mV18.75mA25100XX90O89.870李沙育法3V187.5mV18.75mAXX3.03.090O89.870通过实验数据的分析，可以得出：电感上的电压与电流之间的关系符合UL=IL*XL(XL=2πfL)电容上的电压与电流之间的关系符合UC=IC*XC(XC=1/(2πfC))实验结论通过电感、电阻的串联试验，可得出电感上电压比电流超前90O，通过电容、电阻的串联试验，可得出电容上电流比电压超前90O。另外，信号频率对电感上电流、电压的影响：当信号频率提高时，感抗增大，电压增大，电流下降；信号频率对电容上电流、电压的影响：当信号频率提高时，容抗减小，电压下降，电流增大。查阅资料目录如需附图可将文档图纸压缩后上传