实验十七R、L、C串联谐振电路的研究.pptVIP

实验十七R、L、C串联谐振电路的研究 一、实验目的 1、学习用实验方法绘制R、L、C串联电路的幅频特性曲线。 2、加深理解电路发生谐振的条件、特点、掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法。 二实验原理 三、实验内容 四、注意事项 * 在图17-1所示的R、L、C串联电路中，当正弦交流信号源的频率 f改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f而变。 取电阻R上的电压Uo作为响应，当输入电压Ui维持不变时， 在不同信号频率的激励下，测出Uo之值，然后以f为横坐标，以Uo/Ui为纵坐标，绘出光滑的曲线，此即为幅频特性，亦称谐振曲线，如图17-2所示。 2. 在 f＝fo＝1/（2π√LC）处（XL＝Xc），即幅频特性曲线尖峰所在的频率点，该频率称为谐振频率，此时电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小，在输入电压Ui为定值时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压Ui同相位，从理论上讲，此时 Ui＝UR＝Uo，UL＝Uc＝QUi，式中的Q 称为电路的品质因数。 3. 电路品质因数Q值的两种测量方法　　一是根据公式Q＝UL /Uo ＝ Uc/Uo测定，Uc与UL分别为谐振时电容器C和电感线圈L上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f＝f2－f1再根据Q＝fo/（ f2－f1）求出Q值，式中fo为谐振频率，f2和f1是失谐时， 幅度下降到为最大值的1/?√2(＝0.707)倍时的上、下频率点。Q值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好， 在恒压源供电时，电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。 实验设备 1. 按图17-3组成监视、测量电路，用交流毫伏表测电压， 用示波器监视信号源输出，令其输出电压Ui≤3V，并保持不变。 2. 找出电路的谐振频率fo，其方法是，将毫伏表接在R(330Ω)两端，令信号源的频率由小逐渐变大（注意要维持信号源的输出幅度不变），当Uo的读数为最大时，读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率fo，并测量Uc与UL之值（注意及时更换毫伏表的量限）。 3. 在谐振点两侧，按频率递增或递减500Hz或1KHz，依次各取8 个测量点，逐点测出Uo，UL，Uc之值，记入数据表格。 ? f(KHZ) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? U0(v) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? UL(v) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? UC(v) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Ui=3v R=510Ω , C=6800pF,L=30mH, f0= ,Q= f2-f1= 表17-1 4.改变电阻值，重复步骤2，3的测量过程 ? f(KHZ) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? U0(v) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? UL(v) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? UC(v) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Ui=3v R=1KΩ , C=6800pF,L=30mH, f0= ,Q= f2-f1= 表17-2 *