实验三RLC串联电路的谐振

实验三RLC串联电路的谐振一、实验目的1.通过对电路谐振现象的探讨，进一步理解串联谐振电路的特点。2.学习串联电路频率特性曲线的绘制。3.了解品质因数Q对谐振曲线的影响。二、实验原理与说明1.RLC串联电路电路如图2-2-26所示，在正弦电压作用下，电路的阻抗Z为||)1(ZjXRCLjRZ当CL1时，阻抗虚部为零，为零，端口电压与电流同相，电路处于谐振状态，谐振角频率为LC10谐振频率为LCf210当电路参数一定时，改变电源频率而实现谐振，称为变频调谐。2.串联电路在谐振点的特点（1）谐振时回路总阻抗RZ为最小，为零，回路呈电阻性。（2）当电路电压U一定时，串联电路电流在谐振点最大，RUII0。（3）CL001，谐振时电感电压和电容电压大小相等、相位相反，即.000...UjQLjRULjIULO.1..0UjQCjIUCO式中，CLRRUUQLO10,称为品质函数。（4）谐振时电阻电压RU.等于总电压U.。3.电流谐振曲线电路中电流与电源频率的关系称为幅频率特性，表明其关系的特性曲线称为电流谐振曲线，表达式为)1(22|)(|)(CLRRZUI)(100220QI式中，0为谐振角频率，当U为常数，L、C一定时，电流谐振曲线如图2-2-27所示，品质因数高的曲线陡。4.UL与UC的频率特性电感电压和电容电压的频率特性如图2-2-28所示，其图形也与Q值有关，当Q0.707时，UL与UC才出现峰值，并且均在谐振点附近。他们与角频率关系为CLRLULIUL122CLRUCILUC11122三、实验任务（1)自拟实验线路，用变频调谐方法实现谐振，测量谐振点的电压URO(电阻电压）、ULO（电感电压）、UCO（电容电压），并将结果记入表2-2-11中。要求用两种方法找谐振点。表2-2-11测谐振点数据方法数据测量Hzf0VUmAI0VUROVULOVUCO12（2）保持信号发生器输出电压不变且L、C一定时，改变频率，分别测量R=200Ω,R=1000Ω两种情况下I、UR、UL、UC频率特性曲线。记录表格和具体测试线路自拟。（3）用示波器观察RLC串联电路在不同频率时的端口电压和电流波形，并测量相位差，记入表2-2-12中。表2-2-12频率f021f0f023u，i波形相位差电路性质（4）实验注意事项：改变信号发生器频率时，要始终保持输出电压U为常数。为了较准确作出谐振曲线，在谐振点附近测点要密。在变频调谐时，要保证谐振回路中出现的最大电流不超过信号发生器的额定电流。四、实验设备列出表格，写明自选仪器表和设备的型号、规格、数量、和编号等。五、提示与思考1.实验中，若电路发生谐振，是否有URU,UUCL？若关系式不成立，为什么?2.电流的测量采用什么方法？六、实验报告要求1.列出所有数据表格。2.在同一坐标中绘出不同Q值的电流谐振曲线，并计算通频带宽。3.同一坐标绘出)(UL、)(UC的频率特性曲线。4.讨论品质因素Q对谐振曲线的影响。5.讨论电路性质与频率的关系。