rlc串聯諧振電路實驗數據

1. RLC串聯諧振電路（實驗） 實驗過程及數據

帶過這個實驗.
先計算一下諧振時的頻率.跟你的電路參數有關.我帶的那個實驗是內700多Hz.
諧振時的電流容,比起電源電壓除以電阻要小很多.原因是電感線圈裡的電阻未考慮.
你要數據給不了,因為沒有電路參數.
過程可以給你.
懸賞分不多呀.

2. RLC串聯諧振電路實驗。L=0.1H。C=0.5uF。R=10歐。輸入電壓為2v。

諧振頻率為f=1/(2*pi(RC)^1/2),諧振時理想狀態下R為10歐，電壓全部加在R上。

3. RLC串聯諧振電路實驗方法

RLC 串聯諧振 電路在電氣工程實驗中是一個比較困難的實驗。諧振是通過使用固定的RLC值調整電源頻率來實現的。

實驗目的

1、熟悉串聯諧振電路的結構與特點，掌握確定諧振點的的實驗方法。

2、掌握電路品質因數（電路Q值）的物理意義及其測定方法。

3、理解電源頻率變化對電路響應的影響。學慣用實驗的方法測試幅頻特性曲線。

實驗任務

（一）基本實驗

設計一個諧振頻率大約9kHz、品質因數Q分別約為9和2的RLC串聯諧振電路(其中L為30mH)。要求：

1、根據實驗目的要求算出電路的參數、畫出電路圖。

2、完成Q1約為9、Q2約為2的電路的電流諧振曲線I=f(f)的測試，分別記錄諧振點兩邊各四至五個關鍵點(包括諧振頻率f0、下限頻率f1、上限頻率f2的測試)，計算通頻帶寬度BW。畫出諧振曲線。用實驗數據說明諧振時電容兩端電壓UC與電源電壓US之間的關系，根據諧振曲線說明品質因數Q的物理意義以及對曲線的影響。

（二）擴展實驗

根據上述任務，利用諧振時電路中電流i與電源電壓uS同相的特點，用示波器測試的方法，找出諧振點，畫出輸入電壓uS與輸出響應uR的波形，測量諧振時電路的相關參數，並判斷此時電路的性質（阻性、感性、容性）

實驗設備

1、信號發生器 一台

2、RLC串聯諧振電路板 一套

3、交流毫伏表 一台

4、示波器 一隻

5、細導線 若干

實驗原理

1、RLC串聯電路。在上圖所示的電路中，當正弦交流信號源uS的頻率 f改變時，電路中的感抗、容抗隨之而變，電路中的電流也隨f而變。對於RLC串聯諧振電路，電路的復阻抗Z=R+j[ωL-1/(ωC)] 。

2、串聯諧振。諧振現象是正弦穩態電路的一種特定的工作狀態。當電抗X=ωL-1/(ωC)=0，電路中電流i與電源電壓uS同相時，發生串聯諧振，這時的頻率為串聯諧振頻率f0，其大小為1/（2π√LC）。串聯諧振時有以下特點：

(1)電抗X=0，電路中電流i與電源電壓uS同相。

(2)阻抗模達到最小，即Z=R，電路中電流有效值I達到最大為I0 。

(3)電容電壓與電感電壓的模值相等。電容與電感既不從電源吸收有功功率，也不吸收無功功率，而是在它們內部進行能量交換，此時US=UR。

(4)諧振時電容或電感上的電壓與電源電壓之比為品質因數[Q=UC/US= UL/US=1/(ω0RC) ]。電阻R與品質因數Q成反比，電阻R大小影響Q。

3、頻率特性。頻率特性就是幅頻特性和相頻特性統稱。取電阻R上的電壓uR作為響應，當輸入電壓uS的幅值維持不變時，

(1)幅頻特性：輸出電壓有效值UR與輸入電壓有效值US的比值（UR/US）是角函數或頻率的函數。

(2)相頻特性：輸出電壓uR與輸入電壓uS之間的相位差是角函數或頻率的函數。

(3)諧振曲線：串聯諧振電路中電流的諧振曲線就是電路中電流I=UR/R隨頻率變動的曲線。（以UR/US為縱坐標，因US不變，相當於以UR為縱坐標，故也可以直接以UR/R為縱坐標，畫出電流的諧振曲線如圖4-8-2所示）。

(4)上、下限頻率：當UR/US=0.707，即UR=0.707US，輸出電壓UR與輸入電壓有效值US的比值下降到最大值的0.707倍時，所對應的兩個頻率分別為下限頻率f1和上限頻率f2，上、下限頻率之差定義為通頻帶BW=f2-f1。通頻帶的寬窄與電阻有關。

工程上常用通頻帶BW來比較和評價電路的選擇性。通頻帶BW與品質因數Q值成反比，Q值越大，BW越窄，諧振曲線越尖銳，電路選擇性越好。

在電力工程中，一般應避免發生諧振，如由於過電壓，可能擊穿電容器和電感線圈的絕緣。在電信工程中則相反，常利用串聯諧振來獲得較高的信號，如收音機收聽某個電台。

4、實驗室測量諧振點的方法。實驗室中容易實現的諧振方法是通過保持交流電源電壓值不變，只改變它的頻率，用高頻電壓表監測串聯電路中電阻兩端的電壓達到最大值(即電路中電流達到最大值)的方法來確定諧振點，此時的頻率即為串聯諧振頻率f0。

5、電路品質因數Q值的兩種測量方法：

方法一：根據諧振時公式Q=UC/US=UL/US測定；

方法二：通過測量諧振曲線的通頻帶寬度BW=f2-f1，再根據Q=f0/( f2- f1)求出Q值。

4. R·L·C串聯諧振電路的研究實驗報告 謝謝

實驗8、RLC串聯諧振電路的研究
（研究性實驗）

一、學時分配
3學時。

二、實驗目的
1. 學慣用實驗方法測定串聯電路的幅頻特性曲線。
2. 加深理解電路發生諧振的條件、特點，掌握通過實驗獲得諧振頻率的方法。
3. 掌握電路通頻帶、品質因數的意義及其測定方法。

三、實驗原理
在圖8-1所示的RLC串聯電路中，當正弦交流信號的頻率改變時，電路中的感抗、容抗隨之而變，電路中的電流也隨而變。取電阻R上的電壓為輸出，以頻率為橫坐標，輸出電壓的有效值為縱坐標，

繪出光滑的曲線，即為輸出電壓的幅頻特性，如圖8-2所示。

圖8-1 RLC串聯電路

圖8-2 幅頻特性

1. 諧振
在時，，電路發生諧振。稱為諧振頻率，即幅頻特性曲線尖峰所在的頻率點，此時電路呈純阻性，電路的阻抗模最小。在輸入電壓一定時，電路中的電流達到最大值，且與輸入電壓同相位。這時，，，其中稱為電路的品質因數。
2. 電路品質因數值的測量方法
1）根據公式測定，其中、分別為諧振時電感L和電容C上的電壓有效值；
2）通過測量諧振曲線的通頻帶寬度，再根據求出值。其中為諧振頻率，和分別是下降到時對應的頻率，分別稱為上、下限截止頻率，如圖8-2所示。
圖8-2所示的幅頻特性中，值越大，曲線越尖銳，通頻帶越窄，電路的選擇性越好。電路的品質因數、選擇性與通頻帶只決定於電路本身的參數，而與信號源無關。

四、實驗儀器和器材
1. 雙蹤示波器1台
2. 信號發生器1台
3. 交流毫伏表1台
4. 頻率計1台
5. 電阻2隻 100Ω×1；200Ω×1
6. 電容1隻 0.033μF×1
7. 電感1隻 9mH×1
8. 短接橋和連接導線若干 P8-1和50148
9. 實驗用9孔插件方板1塊 297mm×300mm

五、實驗內容
按圖8-3搭接實驗電路，用交流毫伏表測電阻R兩端電壓，用示波器監視信號發生器的輸出，使其幅值等於1V，並在頻率改變時保持不變。

圖8-3 諧振實驗電路

1. 電路諧振頻率的測定
將毫伏表接在電阻R兩端，調節信號發生器的頻率，由低逐漸變高（注意要維持信號發生器的輸出幅度不變）。當毫伏表的讀數最大時，讀取信號發生器上顯示的頻率，即為電路的諧振頻率，並用毫伏表測量此時的UL與UC的值（注意及時更換毫伏表的量程），將數據記入表8-1中。
2. 測試電路的幅頻特性
在諧振點兩側，將信號發生器的輸出頻率逐漸遞增和遞減500Hz（或1KHz），依次各取8個頻率點，用毫伏表逐點測出UO、UL與UC的值，將數據記入表8-1中。在坐標紙上畫出幅頻特性，並計算電路的值。
表8-1 幅頻特性的測定

f/kHz

模擬數據
UO (V)

實測數據

模擬數據
UL (V）

實測數據

模擬數據
UC (V)

實測數據

3. 值改變時幅頻特性的測定
圖8-3電路中，把電阻R改為200Ω，電感、電容參數不變。重復步驟1、2的測試過程，將數據記入表8-2中。在坐標紙上畫出幅頻特性，計算電路的值，並與按表8-1畫出的幅頻特性比較。
表8-2 值改變時幅頻特性的測定

f(KHz)

模擬數據
UO (V)

實測數據

模擬數據
UL (V)

實測數據

模擬數據
UC (V)

實測數據

4. 測試電路的相頻特性
保持圖8-3電路中的參數。以為中心，調整輸入電壓源的頻率分別為5KHz和15KHz。從示波器上顯示的電壓、電流波形測出每個頻率點上電壓與電流的相位差，並將波形描繪在坐標紙上。
六、實驗注意事項
1. 測試頻率點的選擇應在靠近諧振頻率附近多取幾點。在信號頻率變換時，應調整信號的輸出幅度（用示波器監視），使其維持在1V的輸出。
2. 在測量UL和UC數值前，應將毫伏表的量程改大約10倍，而且，在測量UL與UC時，毫伏表的「＋」端應接L與C的公共端，其接地端分別觸及L和C的近地端N2和N1。

七、思考題
1. 根據實驗電路給出的元件參數值，估算電路的諧振頻率。
2. 改變電路的哪些參數可以使電路發生諧振，電路中R的數值是否影響諧振頻率？
3. 如何判別電路是否發生諧振 測試諧振點的方案有哪些
4. 電路發生串聯諧振時，為什麼輸入電壓不能太大？如果信號發生器給出1V的電壓，電路諧振時，用交流毫伏表測UL和UC，應該選擇用多大的量程
5. 要提高RLC串聯電路的品質因數，電路參數應如何改變

八、實驗報告要求
根據測量數據，繪出不同值的三條幅頻特性曲線：～，～，
～。
2. 計算出通頻帶與值，說明不同R值時對電路通頻帶與品質因素的影響。
3. 對兩種不同的測值的方法進行比較，分析誤差原因。
4. 諧振時，比較輸出電壓與輸入電壓是否相等 試分析原因。

5. 通過本次實驗，總結、歸納串聯諧振電路的特性。

5. RLC串聯諧振電路（實驗）

因此這是電流諧振。串聯諧振電路當然可以做升壓變壓器：當電容與電感的阻抗值接近時這兩個阻抗壓降可達到非常高的數值。電氣試驗中大型變壓器交流試驗就有利用

6. rlc串聯電路諧振時,uc會大於us嗎為什麼

電容與電感的容抗和感抗相等時，電路才能諧振。 由於容抗感抗相等，所以在串聯電路中相互抵消，就只剩阻抗了，這時電流最大，也就是I=U/R，就是串聯電路的電流。 容抗的電壓和感抗的電壓由此電流乘以容抗和感抗。所以Ul和Uc多大與電阻沒什麼直接關系，就是由電源電壓和電阻決定電流。 至於Ul和Uc多大，不見得比Uo大。看感抗、容抗，和阻抗的大小而已。電容器兩端電壓可能會超過電源電壓,因為電容器電壓等於電壓電壓加上電抗器電壓再減去電阻電壓,由於電阻相對很小,所以電容器電壓是超過電源電壓的。UR不會大於端電壓，因為串聯諧振時，總阻抗不會小於R，這樣，電流就不會大於U/R，R兩端的電壓也就不會大於U。
純電感在直流迴路中，
感抗
等於零，相當於一根短路線。是短路，也是通路。
因為感抗XL=2πfL，
直流電路
中，f=0，因此，XL=0。串聯諧振在rlc串聯諧振電路的研究對應的ul與uc是否相等 電容與電感的容抗和感抗相等時，電路才能諧振。由於容抗感抗相等，所以在串聯電路中相互抵消，就只剩阻抗了，這時電流最大，也就是I=U/R。

7. rlc串聯諧振電路

如果提高R、L、C串聯電路的品質因數，要保證諧振頻率不變，最簡單的辦法就是減小R值。若要改變L或C，加大L，同比例減小C。

推導過程：

Q=Lω0/R；

ω0=1/√LC；

帶入Q=√(L/C)/R。

串聯時，電流只有一個迴路，電流大小等於迴路電壓除以阻抗。電流不可能大於電源輸出電流（等於該電流）。而電容和電感上的電壓互為相反，迴路電壓等於這兩個電壓差值加上電阻壓降。因此串聯諧振是電壓諧振而不是電流諧振。

(7)rlc串聯諧振電路實驗數據擴展閱讀：

電路規律

（1）流過每個電阻的電流相等，因為直流電路中同一支路的各個截面有相同的電流強度。

（2）總電壓（串聯電路=兩端的電壓）等於分電壓（每個電阻兩端的電壓）之和，即U=U1+U2+……Un。這可由電壓的定義直接得出。

（3）總電阻等於分電阻之和。把歐姆定律分別用於每個電阻可得U1=IR1,U2=IR2,……,Un=IRn代入U=U1+U2+……+Un並注意到每個電阻上的電流相等，得U=I(R1+R2+Rn)。此式說明，若用一個阻值為R=R1+R2+…+Rn的電阻元件代替原來n個電阻的串聯電路。

（4）各電阻分得的電壓與其阻值成正比，因為Ui=IRi。

（5）各電阻分得的功率與其阻值成正比，因Pi=I2Ri。

（6）並聯電路電流有分叉。

8. 求RLC串聯諧振電路 實驗報告的答案

根據測量數據，繪出不同Q值時三條幅頻特性曲線UO=f（f），UL=f（f），UC=f（f）。