RLC串聯(lián)諧振電路的實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、RLC 串聯(lián)諧振電路的實(shí)驗(yàn)報(bào)告1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 加深對(duì)串聯(lián)諧振電路條件及特性的理解。2. 掌握諧振頻率的測(cè)量方法。3. 測(cè)定 RLC 串聯(lián)諧振電路的頻率特性曲線。（2） 實(shí)驗(yàn)原理：RLC串聯(lián)電路如圖所示，改變電路參數(shù) L、C 或電源頻率時(shí)，都可能使電路L-1/0發(fā)生諧振。 該電路的阻抗是電源角頻率的函數(shù)： Z=R+j（ L-1/ C）當(dāng) C=0 時(shí)，電路中的電流與激勵(lì)電壓同相，電路處于諧振狀態(tài)。諧振角頻率=1/LC，諧振頻率 f 0=1/2 LC。諧振頻率僅與原件 L、C的數(shù)值有關(guān)，而與電阻 R和激勵(lì)電源的角頻率無(wú)關(guān)，當(dāng) 0時(shí)，電路呈容性，阻抗角 0 時(shí)，電路呈感性，阻抗角 0。1、電路處于

2、諧振狀態(tài)時(shí)的特性。1）、回路阻抗 Z0=R,| Z 0|為最小值，整個(gè)回路相當(dāng)于一個(gè)純電阻電路2）、回路電流 I 0的數(shù)值最大， I 0=US/R。3）、電阻上的電壓 UR的數(shù)值最大， UR =US 4）、電感上的電壓 UL 與電容上的電壓 UC數(shù)值相等，相位相差 180，UL=UC=QUS。2 、電路的品質(zhì)因數(shù) Q電路發(fā)生諧振時(shí)， 電感上的電壓 （或電容上的電壓） 與激勵(lì)電壓之比稱為電路的 品質(zhì)因數(shù) Q，即：Q=UL（0）/ US= UC（0）/ U S=0L/R=1/R*3）諧振曲線電路中電壓與電流隨頻率變化的特性稱頻率特性， 它們隨頻率變化的曲線稱 頻率特性曲線，也稱諧振曲線。在 US、

3、 R、 L、 C 固定的條件下，有I=US/UR=RI=RUS/UC=I/ C=US/ CUL=LI= LUS/改變電源角頻率， 可得到響應(yīng)電壓隨電源角頻率變化的諧振曲線， 回路 電流與電阻電壓成正比。從圖中可以看到， UR的最大值在諧振角頻率 0 處，此 時(shí)， UL=UC=QUS。UC的最大值在 0 處。圖表示經(jīng)過(guò)歸一化處理后不同 Q值時(shí)的電流頻率特性曲線。 從圖中( Q1Q21/2時(shí)，UC和 UL曲線才出現(xiàn)最大值，否則 UC將單調(diào)下降趨于 0，UL 將單調(diào)上升趨于 US。仿真 RLC 電路響應(yīng)的諧振曲線的測(cè)量10mH電感頻率 f/kHz51010.510.610.710.810.91115

4、20電阻 UR/mV89.07790.5993.11999.89990.75967.25932.68890.90204.48108.53電感 UL/mV282.16502966376746674866496471623819521382電容 UC/mV127056426754673666126396611067849733874.7mH電感頻率 f/kHz5101414.514.81515.51616.517.520電阻 UR/mV77.5223428738.68862.35929.29964.61999.49951.43854.35654.40382.87電感 UL/mV115.42700.87309437414115432946354554421734272291電容 UC/mV11121673376842474484459246054246369826711367五、結(jié)論RLC串聯(lián)諧振電路在發(fā)生諧振時(shí)， 電感上的電壓 UL 與電容上的電壓 UC 大小 相等，相位相反。這時(shí)電路處于純電阻狀態(tài)，且阻抗最小，激勵(lì)電源的電壓與回 路的響應(yīng)電壓同相位。諧振頻率 f