实验内容和步骤.pptVIP

实验一 内 容 实验目的 1 实验仪器 2 实验原理 3 实验内容和步骤 4 数据记录和处理 5 1. 了解交流电路谐振的基本原理； 2. 测量RLC串联谐振电路的幅频特性曲线； 3. 学习并掌握电路品质因数Q的测量方法及其物理意义； 函数信号发生器 交流毫伏表 电容箱 电阻箱 标准电感 实验原理 RLC串联谐振电路 当电容C、电感L两类元件同时出现在一个电路中时，就会发生谐振现象，这种电路叫谐振电路。 （1）回路中的电流与频率的关系 在RLC串联电路中，若接入一个电压幅度一定，频率f连续可调的正弦交流信号源如图所示，则电路参数都将随着信号源频率的变化而变化。电路总阻抗 信号源角频率 ，容抗 ，感抗 。 电流随 变化的趋势如图所示。 I 0.707 ?很小时，电路总阻抗 ?很大时，电路总阻抗 当 容抗、感抗互相抵消，电路总阻抗 Z=R，为最小值， 而此时回路电流则成为最大值 ，这个现象即为谐振现象。 发生谐振时的频率f0称为谐振频率，此时的角频率 即为谐振角频率，它们之间的关系为： （2）串联谐振电路的品质因数 Q 谐振时，通常用品质因数Q来反映谐振电路的固有性质，此时 ， ，即纯电感两端的电压与理想电容两端的电压相等并且 可见当谐振时，电容和电感上的电压 或 是电源电压的 倍，因为 往往是 的，所以 和 可以比 大的多， 故称串联谐振为电压谐振。 Q值还标志着电路的频率选择性，即谐振峰的尖锐程度，通常规定I值为最大值 Imax 的 （ ）的两点 和 频率之差为“通频带宽度”，根据这个定义， 可见Q越大带宽就越小， 谐振曲线也就更尖锐。 Q值大 I Q值小 实验内容和步骤 1. 观测RLC串联谐振电路的特性； 2. 测定串联电路的谐振曲线； 1）交流电源由音频信号发生器供给，其频率由信号 发生器所给的频率 ，选择 、 、 、 音频信号发生器输出电压取1V，用晶体管伏特计量出R 上的电压值，即可以算出I值。 2）在谐振频率 附近应多测几个点。 3. 当电路达到谐振时，测量L和C的电压值。 2.改变R，在测得另一条曲线。 3.分别画出幅频特性曲线； 不同的公式计算Q值，并实验中测得的数据进行比较； 计算品质因数的不确定度； 1.每次改变频率时，测量的电压（电阻两端的），填在下表中，并计算电流。 频率 数据记录和处理 注意事项 每次改变频率时都要重新调整和测量音频信 号发生器的输出电压，使它保持不变。 2. 测量L和C的电压值时，伏特计的量程要选的 足够大。 思考题 根据RLC串联电路的谐振特点，在实验中如何 判断电路达到了谐振？ 2. 串联电路谐振时，测量电容与电感上电压时为 什么要将电表的量程置于较大的档位？