rlc串聯(lián)電路思考題答案

1、rlc 串聯(lián)電路思考題答案【篇一： rlc 串聯(lián)諧振電路的實驗報告】txt 一、摘 要：從 rlc 串聯(lián)諧振電路的方程分析出發(fā)， 推導(dǎo)了電路在諧振狀態(tài)下的諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)和輸入阻抗， 并且基于 multisim 仿真軟件創(chuàng)建 rlc 串聯(lián)諧振電路， 利用其虛擬儀表和仿真分析， 分別用測量及仿真分析的方法驗證它的理論根據(jù)。其結(jié)果表明了仿真與理論分析的一致性， 為仿真分析在電子電路設(shè)計中的運用提供了一種可行的研究方法。二、關(guān)鍵詞： rlc ；串聯(lián)；諧振電路； 三、引言諧振現(xiàn)象是正弦穩(wěn)態(tài)電路的一種特定的工作狀態(tài)。通常，諧振電路由電容、電感和電阻組成，按照其原件的連接形式可分為串聯(lián)諧振電路、并聯(lián)諧振

2、電路和耦合諧振電路等。由于諧振電路具有良好的選擇性，在通信與電子技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。比如，串聯(lián)諧振時電感電壓或電容電壓大于激勵電壓的現(xiàn)象，在無線電通信技術(shù)領(lǐng)域獲得了有效的應(yīng)用，例如當(dāng)無線電廣播或電視接收機調(diào)諧在某個頻率或頻帶上時，就可使該頻率或頻帶內(nèi)的信號特別增強，而把其他頻率或頻帶內(nèi)的信號濾去，這種性能即稱為諧振電路的選擇性。所以研究串聯(lián)諧振有重要的意義。在含有電感 l 、電容 c 和電阻 r 的串聯(lián)諧振電路中，需要研究在不同頻率正弦激勵下響應(yīng)隨頻率變化的情況， 即頻率特性。 multisim 仿真軟件可以實現(xiàn)原理圖的捕獲、電路分析、電路仿真、仿真儀器測試等方面的應(yīng)用， 其數(shù)量眾多的元件

3、數(shù)據(jù)庫、標(biāo)準(zhǔn)化仿真儀器、直觀界面、簡潔明了的操作、強大的分析測試、可信的測試結(jié)果都為眾多的電子工程設(shè)計人員提供了一種可靠的分析方法， 同時也縮短了產(chǎn)品的研發(fā)時間。四、正文（ 1）實驗?zāi)康模?. 加深對串聯(lián)諧振電路條件及特性的理解。 2. 掌握諧振頻率的測量方法。3. 理解電路品質(zhì)因數(shù)的物理意義和其測定方法。4.測定 rlc 串聯(lián)諧振電路的頻率特性曲線。(2) 實驗原理：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，都可能使電路發(fā)生諧振。lc 。電路處于諧振狀態(tài)時的特性。（ 1）、回路阻抗 z0=r,| z0| 為最小值，整個回路相當(dāng)于一個純電阻電路。 （2）、回路電流 i0

4、的數(shù)值最大， i0=us/r 。 （3）、電阻上的電壓 ur 的數(shù)值最大， ur =us 。2、電路的品質(zhì)因數(shù) q電路發(fā)生諧振時，電感上的電壓（或電容上的電壓）與激勵電壓之比稱為電路的品質(zhì)因數(shù) q ，即：（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 、r 、l、 c 固定的條件下，有i=us/r2?(?l-1/?c)2ur=ri=rus/r2?(?l-1/?c)2圖表示經(jīng)過歸一化處理后不同q 值時的電流頻率特性曲線。從圖中（ q1q2q3 ）可以看出： q 值越大，曲線尖銳度越強，其選擇性就越好。只有當(dāng) q1/2 時，

5、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)的諧振曲線的測量仿真 rlc 電路響應(yīng)的諧振曲線（4）multisim電路仿真10mh電路4.7mh（ 5）品質(zhì)因數(shù)qr= 100 時的幅頻特性【篇二： rlc 串聯(lián)諧振電路習(xí)題】t （一）、填空題1、在 rlc 串聯(lián)電路中，當(dāng)總電壓與總電流同相位時，電路呈阻性的狀態(tài)稱為2、串聯(lián)正弦交流電路發(fā)生諧振的條件是聯(lián)諧振又稱為。3、在發(fā)生串聯(lián)諧振時，電路中的感抗與容抗最，總阻抗 z= 。4、在一個 rlc 串聯(lián)正弦交流電路中，用電壓表測得電阻、電感、電容上電壓均為 10v ，用電流表測得

6、電流為 10a ，此電路中 r= ，p= ， q= ， s= 。5、在含有 l、c 的電路中，出現(xiàn)總電壓、電流同相位，這種現(xiàn)象稱為。這種現(xiàn)象若發(fā)生在串聯(lián)電路中，則電路中阻抗 ，電壓一定時電流 ，且在電感和電容兩端將出現(xiàn) 。6、常利用串聯(lián)諧振電路來選擇電臺信號，這個過程稱為7、諧振發(fā)生時，電路中的角頻率?0?f0?8、以角頻率 ? 作為自變量，把回路電流 i 作為它的函數(shù)，繪成函數(shù)曲線，把這個曲線稱為 。9、傳輸?shù)男盘柾皇蔷哂袉我活l率的信號，而是包含著一個頻率范圍，稱為。（二）、判斷題1、串聯(lián)諧振電路不僅廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)中，也廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。（）2、串聯(lián)諧振在 l 和 c 兩端將出現(xiàn)

7、過電壓現(xiàn)象，因此也把串聯(lián)諧振稱為電壓諧振。 （ ）3、串聯(lián)諧振時，感抗等于容抗，此時電路中的電流最大。（）4、諧振電路的功率因數(shù)大于1。（ ）5、諧振電路的選擇性越好，那么頻帶寬度也就越寬。（）6、rlc 串聯(lián)電路中當(dāng)電源頻率f 大于諧振頻率 f0時，該電路呈現(xiàn)電容性。（ ）（三）、選擇題1、rlc 并聯(lián)電路在 f0 時發(fā)生諧振，當(dāng)頻率增加到2f0 時，電路性質(zhì)呈（ ）a、電阻性 b、電感性 c 、電容性2、處于諧振狀態(tài)的 rlc 串聯(lián)電路，當(dāng)電源頻率升高時，電路將呈現(xiàn)出（）a、電阻性 b、電感性 c 、電容性3、下列說法中，（）是正確的。a、串諧時阻抗最小 b 、并諧時阻抗最小 c 、電路諧

8、振時阻抗最小4、發(fā)生串聯(lián)諧振的電路條件是（ ）a、?0lrb 、 f0?1lcc 、 ?0?1lc5、在 rlc 串聯(lián)正弦交流電路，已知xl=xc=20歐， r=20 歐，總電壓有效值為 220v ，電感上的電壓為（） v。a、0b 、 220 c 、 73.36、正弦交流電路如圖所示，已知電源電壓為220v ，頻率 f=50hz時，電路發(fā)生諧振?，F(xiàn)將電源的頻率增加，電壓有效值不變，這時燈泡的亮度（ ）。a、比原來亮b 、比原來暗c 、和原來一樣亮7、正弦交流電路如圖所示，已知開關(guān) s 打開時，電路發(fā)生諧振。當(dāng)把開關(guān)合上時，電路呈現(xiàn)（）。a、阻性b 、感性c 、容性（三）計算題。和 c 的值

9、.3 、一個線圈與電容串聯(lián)后加1v 的正弦交流電壓,當(dāng)電容為 100pf時,電容兩端的電壓為 100v 且最大 ,此時信號源的頻率為 100khz, 求線圈的品質(zhì)因數(shù)和電感量 .4、已知一串聯(lián)諧振電路的參數(shù) r?10? ，l?0.13mh ，c?558pf ，外加電壓 u?5mv 。 試求電路在諧振時的電流、品質(zhì)因數(shù)及電感和電容上的電壓。5 、已知串聯(lián)諧振電路的線圈參數(shù)為“r?1?，l?2mh”，接在角頻率?2500rad/s 的 10v 電壓源上，求電容 c 為何值時電路發(fā)生諧振？求諧振電流 i0 、電容兩端電壓 uc 、線圈兩端電壓 url 及品質(zhì)因數(shù) q。6 、如右圖所示電路，其中 u?

10、2cos314tv ，調(diào)節(jié)電容 c 使電流 i 與電壓 u 同相，此時測得電感兩端電壓為 200v ，電流 i 2a 。求電路中參數(shù) r、l、c ，當(dāng)頻率下調(diào)為 f0/2 時，電路呈何種性質(zhì)？（四）簡答題。（ 1）什么是串聯(lián)諧振，簡述串聯(lián)諧振的特點。(2) 簡述發(fā)生串聯(lián)諧振的條件。（ 3）簡述串聯(lián)諧振曲線與電路選擇性的關(guān)系。（ 4）什么是串聯(lián)諧振電路的通頻帶，通頻帶與電路的選擇性有什么關(guān)系?！酒何锢韺嶒炈伎碱}答案】牽引力，發(fā)過來磁鐵也會對鋁盤有一個反作用力（磁阻尼力），這個阻尼力會影響實驗精度嗎？【a】并不會影響實驗精度，且鋁盤會以一個恒定的頻率在轉(zhuǎn)動！原因：步進電機的工作原理，是將電脈沖

11、信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。因此，在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響。【 q 】大家是否發(fā)現(xiàn)在我們這個實驗中，鋁盤上面挖了六個小孔，你們認為這些小孔會對牽引力產(chǎn)生影響嗎？【 a】小孔會對牽引力產(chǎn)生影響，牽引力相比沒孔的鋁盤會變??；每一根鋁絲兩端都會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，鋁盤就相當(dāng)于多個電源的并聯(lián)，但是由于小孔的存在，產(chǎn)生的電流可能不穩(wěn)定，牽引力會有小幅波動，但是小孔并不是改變磁通量的 “罪魁禍?zhǔn)住?q】測量磁懸浮力或牽引力時，永磁體的位置對結(jié)果有什么影響？比如正對著鋁盤圓心與偏離角度的區(qū)別；還有永磁體靠近鋁盤中心時所受的力

12、與磁體位于鋁盤邊緣時相比，大小如何？【 a】做了幾次試驗，發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁鐵在盤內(nèi)較大距離時力不大，到盤邊時較大，遠離盤后減小?？赏浦εc磁鐵到盤中心的距離是一個單峰的函數(shù)，有水平漸近線?！?q】大家想一下，如果那個軸承完全無摩擦，那么它的轉(zhuǎn)速會無限增大嗎？【 a】【 q 】如何改進？【 a】此實驗的磁懸浮力和磁牽引力裝置應(yīng)增加一個角度指針，因為我們在做距離和力的大小的關(guān)系試驗中，每次都要將測力器桿取出，然后重新固定，這當(dāng)中是不是會因為角度的不同產(chǎn)生較大的誤差呢？所以可以增加一個角度小指針，來校正測力桿放置的方向，減免誤差我們是準(zhǔn)備加一個升降裝置的，最好帶刻度的。 1. 測量磁懸浮傳動系統(tǒng)的軸承轉(zhuǎn)速時

13、，測得的轉(zhuǎn)速不是很穩(wěn)定，而轉(zhuǎn)速的測定時以一定時間內(nèi)通過軸承的光束的個數(shù)為依據(jù)的。所以我建議增加軸承上計數(shù)孔的個數(shù)，這樣測得的數(shù)目會增多，可以減小不穩(wěn)定因素的干擾，所得讀數(shù)會相對集中一些。 2.我做實驗時的傳感器支架穩(wěn)定性不好，每次墊一個墊片測磁牽引力和磁懸浮力時，旋轉(zhuǎn)的鋁盤很容易擦到永磁鐵。不僅如此，墊片的厚度參差不齊，有的明顯比別的厚一點。即使測量多個墊片的厚度求平均值，恐怕誤差依然不小。所以我提議給傳感器支架換用一個帶刻度的支架，同時最好加上手搖齒輪式的升降裝置，讓傳感器支架能以小的幅度上升或下降。另外，最好能使傳感器支架不僅能豎直、水平旋轉(zhuǎn)，還能沿鋁盤的半徑移動并附帶刻度以確定其位移。3

14、.將有孔洞的鋁盤換做平整、光滑的鋁盤。使其能穩(wěn)定的切割磁感線從而與永磁體產(chǎn)生穩(wěn)定的相互作用，進而得到穩(wěn)定的力的讀數(shù)，從而減小實驗誤差。 4. 增大鋁盤的轉(zhuǎn)速上限。更快地切割磁感線能產(chǎn)生更大的相互作用力從而減小其它外力的影響，同時還能減小讀數(shù)的波動周期，獲得更穩(wěn)定的讀數(shù)并獲得更多的實驗數(shù)據(jù)，從而減小實驗誤差，豐富實驗內(nèi)容。(8) rlc 電路實驗的總結(jié) (經(jīng)驗分享、體會、感想、討論、建議等 )。在判斷臨界阻尼現(xiàn)象時，一定不要局部地放大震蕩部分，如此的話，會是原本曲率較大的震蕩部分被拉平，導(dǎo)致人無法準(zhǔn)確地判斷臨界阻尼狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)胤糯蠡蚩s小示波器上的圖像以便準(zhǔn)確地觀察到震蕩部分的變化和消逝第 1

15、 題:方波信號頻率過大，會導(dǎo)致其周期過小，從而示波器上顯示的曲線半周期內(nèi)t 方向上過窄，不利于觀察。而且需要將r 調(diào)節(jié)地很小才能使曲線末端水平，而r 的調(diào)節(jié)是要求在千歐級調(diào)節(jié)的，故實驗的精確度會降低。而方波信號頻率過小，會導(dǎo)致其周期過大，同樣不利于實驗現(xiàn)象的觀察和測量。第6 題：充電不足不符合半衰期測量法的充電完畢的前提，而充電過快即調(diào)節(jié)的 r 過小，而 r 的調(diào)節(jié)是要求在千歐級調(diào)節(jié)的，故這樣會使實驗精度降低。一、對于電路測量，誤差的來源有多方面。首先的，示波器的圖像的粗細與清晰狀況，直接相關(guān)于光標(biāo)的標(biāo)定，于是時間的測量有相當(dāng)?shù)恼`差。然后，載入示波器后，電路的阻抗變了，響應(yīng)有變化，會造成一定的

16、實驗測量誤差。再者，本實驗只有一組數(shù)據(jù)測量，存在偶然誤差。另外，觀察阻尼振動信號時，后半部的波峰波谷起伏變小，對測量造成影響。二、關(guān)于rlc 串聯(lián)電路中測定rc的值，我們有采樣法與峰值法。試驗中，用采樣法時，波形在拐點處平緩，觀察突起應(yīng)不斷地調(diào)大與調(diào)小“秒 /格”按鈕。峰值法，波形的變化隨著r 的增大而變化明顯。倆種方法都可以在試驗中用一用，實際檢查效果。三、思考題分析。（一）分析方波信號的頻率f 對觀察和測量 rlc 電路暫態(tài)過程的影響？分析：t=1/f 因此 f 的改變會導(dǎo)致周期的改變，而電容與電感的充放電過程是需要時間的，于是f 的改變便影響了電路的充放電過程。當(dāng)rct/2 時，信號變成

17、尖脈沖；當(dāng)rct/2 時，因充放電時間的不足，使電量未釋放完全從而多次充放電后u 會逐漸增大。3 、導(dǎo)熱系數(shù)【 q 】講義中，導(dǎo)熱系數(shù)的測量式成立的前提條件是什么？【 a】 1. 環(huán)氧盤 b 的厚度足夠小，使得可以近似的認為環(huán)氧盤b的側(cè)面沒有熱量損失；2.外界條件不變，對實驗沒有影響；圓盤之間接觸緊密且大小相等，保證熱量能完全充分地交換；3. 加熱盤 a,環(huán)氧盤 b, 散熱盤 c 均為理想圓柱； 4.熱電偶的插頭與加熱盤a，環(huán)氧盤 b緊密接觸，能正確的顯示其溫度 1.發(fā)熱盤 a 和散熱盤 c 是用熱的良導(dǎo)體做的； 2.樣品盤與發(fā)熱盤和散熱盤緊密接觸； 3. 熱傳導(dǎo)的方向垂直于樣品盤的上下表面；

18、 4. 外界環(huán)境較穩(wěn)定?！?q】實驗中如何做可使測量更準(zhǔn)確些？【 a】 1. 實驗過程中，環(huán)氧盤 b 的側(cè)面的散熱沒做考慮 solution: 增大環(huán)氧盤 b 的半徑，減小厚度，使側(cè)面積與表面積之比盡可能低2.加熱盤 a,環(huán)氧盤 b, 散熱盤 c之間存在縫隙，沒能緊密接觸solution:實驗開始時盡量將他們壓緊3.錯誤地判定穩(wěn)態(tài)，沒到穩(wěn)態(tài)時便開始測定冷卻速率solution:耐心等到溫度不再上升，只是在一定范圍內(nèi)波動時再進行下一步實驗4.熱電偶的插頭未與加熱盤a，環(huán)氧盤 b 緊密接觸，導(dǎo)致測溫不準(zhǔn)solution:實驗開始前，盡量確保它們緊密接觸5.實驗開始時，所測加熱盤 a,散熱盤 c 的

19、溫度不一致；計算導(dǎo)熱系數(shù)時沒將此誤差計算在公式中。solution:實驗開始前將溫度差記下，處理數(shù)據(jù)時記得將其帶入4 、組合光學(xué)【 q 】為什么檢流計讀數(shù)最大值要求100 以上？【 a】首先，因為第2 高峰的數(shù)值是第一個的5%，如果第一個小于100 ，則第二個高峰小于 5，數(shù)據(jù)太小，不便于直觀反映圖像，而儀器的誤差范圍是一定的，相對來說，數(shù)據(jù)小的誤差更大。而且我認為，數(shù)據(jù)太小，在移動架鼓輪時，移動的距離也小一些?？梢酝ㄟ^增大單縫的寬度來增大最大值，但是不能超過量程，而且需要保證衍射現(xiàn)象明顯?！?q】做牛頓環(huán)實驗調(diào)節(jié)條紋時，一部分清晰一部分暗，不能清晰讀條紋，是什么原因？怎樣調(diào)出清晰條紋？【a】

20、可能的原因：可能是因為牛頓環(huán)與讀數(shù)顯微鏡不平行或不同軸，導(dǎo)致牛頓環(huán)只有部分區(qū)域在顯微鏡的聚焦范圍內(nèi)；還有可能是因為鈉光燈位置沒調(diào)好，導(dǎo)致一部分亮一部分暗。 /焦距沒有調(diào)好？調(diào)整辦法：首先進行粗調(diào)，盡量使牛頓環(huán)與讀數(shù)顯微鏡同軸等高相互平行，再從讀數(shù)顯微鏡中觀察進行細調(diào)，直至圖像清晰。如果仍然亮度不夠，可以調(diào)節(jié)鈉光燈的照射角度及其位置，以保證圖像的清晰和實驗的精確5 、液體表面張力【 q】簡要說明毛細管內(nèi)液面能升高的原因？【a】因為，水能潤濕玻璃。即，其 “附著力 ”大于“內(nèi)聚力 ”，液體會眼固體表面擴張。表面張力沿切線方向，其大小與周長成正比。即 f=t*2pi.比例常數(shù) t 為水的表面張力系數(shù)

21、。正是 f 沿鉛直方向的分力fcosh使管內(nèi)水面最低點相對管外水面升高。因此，頁面會升高。根據(jù)相關(guān)公式，我們即可進行定量計算 【 q 】為什么液膜破裂前的一瞬間讀出u1 值，而不是將數(shù)字電壓表顯示最大值作為u1 ？【 a】因為，當(dāng)輸出最大值u1 時，并非為 “臨脫狀態(tài)液膜較厚，液膜重量較大。而書中的計算方法要求“忽略液膜重量因此，會帶來實驗誤差。經(jīng)計算比臨脫狀態(tài)測量相對誤差大”，”，1%2%1. 【 q 】若吊環(huán)的下沿所在平面與液面不平行，表面張力系數(shù)怎么變？【 a】使測量值偏小。因為當(dāng)?shù)醐h(huán)不水平時，一邊的液膜會先破裂，而此時另一側(cè)還未達到“臨界狀態(tài) ”。因此測得拉力小于實際值，導(dǎo)致結(jié)果偏小?！?q 】表面張力與哪些因素有關(guān)？實驗中應(yīng)注意哪些因素才能減小誤差？【 a】減小誤差的方法：（一）拖拉法a、降低平臺時，應(yīng)盡量緩慢。（因為，液面震動會使液面提前破裂。） b