實(shí)驗(yàn)3正弦交流電路中的電阻、電容、電感

1、電工學(xué)實(shí)驗(yàn)3,正弦交流電路中 的電阻、電容、電感,正弦交流電路中的電阻、電容、電感,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、研究電阻、電容和電感在正弦交流電路中的特性。 2、掌握用示波器觀測正弦交流電路中電壓和電流之間的相位差。 3、學(xué)會測定正弦交流電的有效值和相位差的方法。 二、實(shí)驗(yàn)原理： 1、正弦交流電作用于任一線性非時(shí)變電路，其兩端電壓與電流相 量之比稱為元件的阻抗，即：阻抗是復(fù)數(shù)，其模表示電壓、電 流最大值或有效值之間的比值，而幅角（阻抗角）代表電壓、 電流的相位差。 2、在正弦交流電路中，對任一節(jié)點(diǎn)，各支路的電流和任一閉合回 路各部分電壓應(yīng)是向量的代數(shù)和等于零，而不是有效值的代數(shù) 和等于零。即不僅考慮其

2、模值關(guān)系，還要考慮其相位關(guān)系。,正弦交流電路中的電阻、電容、電感,二、實(shí)驗(yàn)原理： 3、在感性電路中，電壓超前電流一個角度；在容性電路中，電流 超前電壓一個角度；當(dāng)電路成電阻性時(shí)，電壓與電流是同相位 的。 4、因?yàn)槭静ㄆ鞑荒苤苯訙y量電流信號，只能觀測電壓信號，我們 利用在電阻上的兩端電壓與電流是同相位關(guān)系，用示波器觀測 電阻兩端的電壓波形，就可表示為電流的波形，只不過幅度再 被電阻值除一下即可。 5、兩個同頻率正弦信號在任一時(shí)刻的相位之差稱為相位差。相位 差的測量通常采用示波器。兩個同頻率正弦信號的相位差實(shí)際 上是它們的初相之差，其值大小與時(shí)間t無關(guān)。如何用雙蹤示波 器測量相位差呢？在雙蹤示波器

3、上同時(shí)顯示兩個被測信號的波,正弦交流電路中的電阻、電容、電感,二、實(shí)驗(yàn)原理： 形，如圖41所示，圖中是 兩個被測信號的相位差，AC和 BD是被測信號周期的長度，AB 是兩個被測信號相位差的長 度，根據(jù)比例關(guān)系 = ， 則相位差為： = 360,圖41,正弦交流電路中的電阻、電容、電感,三、實(shí)驗(yàn)儀器： 1、雙蹤示波器 2、低頻信號發(fā)生器 3、數(shù)字毫伏表 4、電路實(shí)驗(yàn)箱 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1、RC串聯(lián)電路：電路如圖42所示。 (1)、調(diào)節(jié)低頻信號發(fā)生器 f=1KHz 、Us=2V、R=10 、C=2f (2)、用示波器觀察I、U的相位關(guān)系，記錄其波形及相位差。 (3)、用毫伏表測量Us、UR、Uc。

4、 (4)、改變R值，觀察其相位變化。 (5)、改變f值，觀察其相位變化。 (6)、畫出f=1KHz時(shí)各電壓的向量圖。,正弦交流電路中的電阻、電容、電感,四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1、RC串聯(lián)電路：,圖42 RC串聯(lián)電路,正弦交流電路中的電阻、電容、電感,四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 2、RL串聯(lián)電路：電路如圖43所示。,圖43 RL串聯(lián)電路,正弦交流電路中的電阻、電容、電感,四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 2、RL串聯(lián)電路： (1)、調(diào)節(jié)低頻信號發(fā)生器 f=10KHz、Us=2V、R=50、 L=3.3Mh。 (2)、用示波器觀察I、U的相位關(guān)系，記錄其波形及相位差。 (3)、用毫伏表測量Us、UR、UL。 (4)、改變R值，觀察其

5、相位變化。 (5)、改變f值，觀察其相位變化。 (6)、畫出f=10KHz時(shí)各電壓的向量圖。 3、RLC串聯(lián)電路：電路如圖44所示。 (1)、調(diào)節(jié)低頻信號發(fā)生器 f=1KHz、Us=2V、R=10、 C=2f 、L=3.3Mh。 (2)、用示波器觀察I、U的相位關(guān)系，記錄其波形及相位差，并 判斷電路的性質(zhì)。,正弦交流電路中的電阻、電容、電感,四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 3、RLC串聯(lián)電路： (3)用毫伏表測量Us、 UR、UL 、Uc和阻抗的 模。 (4)改變R值，觀察其相位 變化。 (5)改變f值，觀察其相位 變化。 (6)畫出f=1KHz時(shí)各電壓 的向量圖。,圖44 RLC串聯(lián)電路,正弦交流電路中的電阻、電容、電感,五、注意事項(xiàng)： 測量時(shí)要正確使用有關(guān)儀器、儀表，并注意低