二級大物實驗報告-交流諧振電路

1、實驗題目：交流諧振電路 實驗?zāi)康模貉芯縍LC串、并聯(lián)電路的交流諧振現(xiàn)象，學(xué)習(xí)測量諧振曲線的方法，學(xué)習(xí)并掌握電路品質(zhì)因數(shù) Q的測量方法及其物理意義。實驗原理：1、RLC串聯(lián)諧振電路電路中總阻抗r2 ( L1c)2于是總電流電流與信號之間的相位差R2L1C)2arctan(L-J)振現(xiàn)象。，一,1 , , , _當容抗ZC 與感抗ZlCL相等時,Z=R為最小值，=0,這就稱為諧諧振角頻率 01J，諧振頻率 LC品質(zhì)因數(shù)Q用來反映諧振電路的固有性質(zhì):2、RLC并聯(lián)諧振電路c ZCZLQ R RVcVrVlVr電路中總阻抗ZR2 ( L)2,(12LC)2 (2 CR)2,電流 I=V/Zo相位差 a

2、rctan_ _ 22CR ( L) LR1_ 2 _ 2 _一時，Zmax Q2R,Imin V/Q2R。LC2時,電路達到交流諧振品質(zhì)因數(shù)QIlLR RC實驗儀器：信號發(fā)生器、電容、電感、電阻箱、示波器實驗內(nèi)容：1、按照實驗圖（右圖）連接好電路圖，將電容、電感分別調(diào)為祖F、,將信號發(fā)生器的峰-峰值設(shè)為4V;2、在R=400下，調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的頻率，使其從 3kHz變化至7kHz,記錄25 個Vr的峰-峰值（諧振值附近記錄密度大些）；3、在R=600下，重復(fù)（2）的過程；4、分別測量兩個阻值下，當電路達到諧振時的Vl、Vc;5、數(shù)據(jù)比較與作圖處理。實驗數(shù)據(jù)：R=400 時：Vl=, Vc=f

3、 (kHz)Vr (V)f (kHz)Vr (V)f (kHz)Vr (V)表一：R=400Q時的交流諧振數(shù)據(jù)R=600 時：Vl=, Vc=f (kHz)Vr (V)f (kHz)Vr (V)f (kHz)Vr (V)表二：R=600Q時的交流諧振數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理：分別計算出R=400Q、R=600時的對應(yīng)電流:f (kHz)I (A)f (kHz)I (A)f (kHz)I (A)3E-4表三：R=400 Q時頻率與電流關(guān)系f (kHz)I (A)4E-4f (kHz)I (A)f (kHz)I (A)表四：R=600Q時頻率與電流關(guān)系根據(jù)以上關(guān)系在同一坐標系中繪制電流-頻率圖象：0.0025

4、0.00200.00150.00100.00050.00005f/kHzR=400R=600圖二：電流-頻率圖R=400Q 時從表中得到Imax=,I 2.17I 罕 mA 1.53mA,在相應(yīng)的22I-f曲線中作直線I二,讀出兩個交點的橫坐標為、。于是通頻帶寬度:|4.673 5.1541 kHz 481Hz讀出諧振頻率為V二,理論值102、LC2 3.14,0.2Hz 5.033kHz , 0.005 10 6比較得到相對誤差4.903 5.0335.033Q的計算:(1)4903481(2)VlVr37.22.45(3)oLR=600 時2.5 0010.1915.18,QVcVr37.

5、015.102.453.14 4903 0.2 12.84RRl400 80I 1 59從表中得到Imax=,上萼 159mA 1.12mA,在相應(yīng)的I-f曲線中作直線I=,讀出2.2兩個交點的橫坐標為、。于是通頻帶寬度:14.581 5.2351kHz 654 Hz讀出諧振頻率為Y=,理論值02 3.14 22 0.005 106 Hz5033kHz ,比較得到相對誤差4.924 5.0335.0332.200Q的計算：(1) q，1924 7.53654 Q 工型 10.74,Q VC 空 10.56Vr 2.70Vr 2.70 q 2L 2 314 4924 0.2 9.10R Rl600 80思考題：1、根據(jù)RLC串、并聯(lián)電路的諧振特點，在實驗中如何判斷電路達到了諧振答：串聯(lián)時，當回路中電流最大時就達到諧振；并聯(lián)時，則是主回路中電流最小時候達到諧振。本實驗中，根據(jù)歐姆定律，可以通過測量電阻上的電壓來判定電流大小，從而判斷 諧振。2、串聯(lián)電路諧振時，電容與電感上的瞬時電壓相位關(guān)系如何若將電容和電感兩端接到示波器X、Y軸上，將會看到什么現(xiàn)象為什么答：電容與電感的電壓相差兀的相位。若此時將其兩端接到示波器上，那么示波器顯示的是李沙育圖，這正是因為兩者電壓相差兀的相位，且 jwL+1/jwC=0。3、如果用一個400mH的固定電感與一個可變調(diào)諧電