交流电路的性质实验.docx

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交流电路的性质实验

《电路与电子学基础》实验报告

实验名称交流电路的性质

班级2013211XXX

学号2013211XXX

姓名XXX

实验3.1串联交流电路的阻抗

一、实验目的

1.测量串联RL电路的阻抗和交流电压与电流之间的相位，并比较测量值与计算值。

2.测量串联RC电路的阻抗和交流电压与电流之间的相位，并比较测量值与计算值。

3.测量串联RLC电路的阻抗和交流电压与电流之间的相位，并比较测量值与计算值。

二、实验器材

双踪示波器1台

信号发生器1台

交流电流表1个

交流电压表1个

0.1µF电容1个

100mH电感1个

1KΩ电阻1个

三、实验步骤

1.在电子平台上建立如图3-1所示的实验电路，一起按图设置。

单击仿真电源开关，激活电路进行动态分析。

因为1KΩ电阻两端的电于与电力六成正比，在示波器的纵轴上1V相当于1mA，所以屏幕上红色曲线图代表RL电路阻抗两端的电压Vz，蓝色曲线图代表电流Iz。

在下面的V,I-T坐标上作出电压Vz和电流Iz岁时间T变化的曲线图，记录交流电压表和电流表上交流电压有效值Vz和电流有效值Iz的读数。

7.072V

4.372mA

2.根据步骤1中的曲线图，计算电压与电流之间的相位差θ。

52.5度

3.用交流电压有效值Vz和电流有效值Iz计算RL电路的阻抗大小。

1617.57ohm

4.用电感值L和正弦频率f计算电感的阻抗XL。

1256.6johm

5.用电阻值R和电感L的感抗XL计算RL电路阻抗Z的大小。

1605.94ohm

6.根据算得的感抗值XL和电阻值R，计算电流与电压之间的相位差θ。

51.5度

7.在电子工作平台上建立如图3-2所示的实验电路，仪器按图设置。

单击仿真电源开关，激活电路进行动态分析。

因为1KΩ电阻两端的电压和电流成正比（在示波器的纵轴上1V相当于1mA），因此屏幕上红色曲线图代表RC电路阻抗两端的电压Vz，蓝色曲线代表电流Iz，在上面的V,I-T坐标上作出电压Vz和电流Iz随时间T变化的曲线图。

记录交流电压表和电流表上的电压有效值Vz和电流有效值Iz的读数。

7.070V

5.566mA

8.根据步骤7中的曲线图，计算电压与电流之间的相位差。

-37.5度

9.用交流电压有效值Vz和电流有效值Iz就算RC电路阻抗Z的大小。

1270.2ohm

10.用电容C和正弦频率f计算电容器的容抗Xc。

-795.77johm

11.用电阻值R和电容C的容抗Xc计算RC电路阻抗Z的大小。

1278ohm

12.根据算得的容抗Xc和电阻值R,计算电流与电压正弦函数之间的相位差θ。

-38.5度

四、思考与分析

1.步骤5算得的阻抗大小与步骤3用电压和电流测量值算得的阻抗大小比较，情况如何？

基本相等，略有误差

2.步骤6算出的相位差与步骤1，2中通过电流和电压曲线图测出的相位差比较情况如何？

电压比电流超前还是落后？

基本相等，略有误差

3.步骤11算出的阻抗大小与步骤9用电压和电流测量值算出的阻抗大小比较，情况如何？

基本相等，略有误差

4.步骤12算出的相位差与步骤7，8中测出的电流和电压曲线之间的相位差比较，情况如何？

电压比电流超前还是落后？

基本相等，略有误差

落后

实验3.2串联谐振

一、实验目的

1.测定串连谐振电路的谐振频率，并比较测量值与计算值。

2.测定串连谐振电路的带宽，并比较测量值与计算值。

3.测定串连谐振电路的品质因素。

4.测定串联谐振电路的谐振阻抗。

5.测定串联谐振电路谐振时电压与电流之间的相位关系。

6.研究电路电阻变化时对串连谐振电路的谐振频率和带宽的影响。

二、实验器材

信号发生器一台

双踪示波器一台

100mH电感一个

0.25µF电容一个

1kΩ电阻一个

三、实验步骤

14.在电子工作平台上建立如图3-5所示的实验电路。

单击仿真开关进行动态分析。

波特图仪将图示串联谐振电路的电流I与频率f之间的函数关系。

在纵轴上每个刻度代10mA从曲线图测量并记录谐振频率和带宽。

BW=1584.4Hz

f=1000Hz

15.将电阻改为100Ω，重复步骤14，必要时可改变波特图仪的位置。

BW=184Hz

f=1000Hz

四、思考与分析

1.在步骤15中，关于电阻值得变化对谐振频率和带宽的影响可得出有什么结论？

电阻值改变，谐振频率不变，而带宽改变