电路实验6RLC串联谐振
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本步骤的注意事项：
• 实验电路谐振时Uo的大小并不等于输入电压
• f0应至少精确到100Hz • 测量UC和UL注意及时更换毫伏表的量限
(3)在谐振点两侧，按频率递增或递减500Hz或1KHz，
依次各取8 个测量点(即总测量点数为17个），逐点测
出UO，UL，UC之值，记入数据表格。
f(KHz)
UO(V)
在电路的L、C 和信号源Us不 变的情况下， 不同的R值将得 到不同的Q值， 如图2所示，Q 值越大，曲线 越尖锐，通频 带越窄，电路 的选择性越好。
4、品质因数Q的测量方法
一是根据公式
测定，Uc与UL分别
为谐振时电容器C和电感线圈L上的电压。
另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f
＝f2－f1，再根据
3、谐振电路的特性
电路达到谐振时，XL＝Xc，电路呈纯阻性，电 路阻抗的模为最小。在输入电压Ui为定值时， 电路中的电流达到最大值，且与输入电压Uiபைடு நூலகம் 相位。从理论上讲，此时 Ui＝UR＝UO，UL＝Uc ＝QUi，有
Q UL 0 UC 0 0L 1 1 L
U
U
R 0CR R C
式中的Q 称为电路的品质因数。
2、实验步骤
(1)利用HE-15实验箱上的“R、L、C串联谐振电 路”，按图6组成监视、测量电路。选C1=0.01μF。 用交流毫伏表测量电压， 用示波器监视信号源输出 （可选）。令信号源输出电压Ui=3V，并保持不变。
(2)找出电路的谐振频率f0，其方法是，将毫伏表接 在R(200Ω)两端，维持信号源的输出幅度不变，令 信号源的频率由小逐渐变大，当Uo的读数为最大时， 读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率f0，并 测量UC与UL之值。
2、电路谐振的条件
由电阻R、电感L和电容C串联组成的一端口 网络如图1所示，该网络的等效复阻抗
Z R j L 1 C
是电源频率的函数。根据谐振的定义，当发 生谐振时，其端口电压与端口电流同相位。 满足此条件的复阻抗的虚部应该为零，即
亦即
Im Z j 0 L 1 C 0
得到谐振角频率为 0 ，有 0 1 LC
• 注意观察UL与UC出现最大值的频率与谐振频率f0的 关系
五、思考题
1.根据实验线路板给出的元件参数值，估算 电路的谐振频率。
2.改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振， 电路中R的数值是否影响谐振频率值？
3.如何判别电路是否发生谐振?测试谐振点 的方案有哪些
4.电路发生串联谐振时，为什么输入电压不 能太大， 如果信号源给出3V的电压，电路 谐振时，用交流毫伏表测UL和UC，应该选 择用多大的量限？
5.要提高R、L、C串联电路的品质因数，电 路参数应如何改变
6.本实验在谐振时，对应的UL与UC是否相等？ 如有差异，原因何在？
求出Q值。式中fo为谐
振频率，f2和f1是失谐时， 亦即输出电压的幅度
下降到最大值的0.707倍时的上、下频率点。
三、实验内容和步骤
1、实验设备
图3、实验单元HE-15的串联谐振电路
图4、正弦信号从虚拟信号发生器输出，输出线使用 双鳄鱼夹信号线，输出到谐振电路的激励端口上
在虚拟信号发生器输出有效值3V的正弦信号
实验六 RLC串联谐振电路的研究
一、实验目的
1. 学习用实验方法绘制R、L、C 串联电路的幅频特性曲线。
2. 加深理解电路发生谐振的条件、 特点，掌握电路品质因数（电路Q 值）的物理意义及其测定方法。
二、实验原理
1、谐振电路的组成
当含有电感L、电容C的一端口网络的端口电压 与端口电流同相位，呈现电阻性质时，则称该 一端口网络处于谐振状态。通过调节网络参数 或电源频率，能发生谐振的电路，称为谐振电 路。谐振是线性电路在正弦稳态下的一种特定 的工作状态。
UL(V)
UC(V)
Ui=3v, C=0.01μF, R=200Ω, fo= ,
f2-f1=
, Q=
(4)选C1=0.01μF，R2=1KΩ,重复步骤2，3的测量过程
四、注意事项
• 测试频率点的选择应在靠近谐振频率附近多取几 点，不必完全拘泥于500或1KHz的频率变化要求
• 测量UL与UC时毫伏表的“＋”端接C与L的公共点， 其接地端分别触及L和C的近地端N2和N1。
图5、真有效值交流 毫伏表，用来测量电 路中的电压。
1、在 不了解实验电 压大小的情况下，应 先选择较大量程，测 量时逐步切换至合适 量程；
2、L、C上的电压大 于R上电压，测量时 应注意切换量程；
3、当电压超量程报 警时应先拔下输入导 线，然后按复位按钮， 告警消失后切换至较 大量程再进行测量。
• 实验电路谐振时Uo的大小并不等于输入电压
• f0应至少精确到100Hz • 测量UC和UL注意及时更换毫伏表的量限
(3)在谐振点两侧，按频率递增或递减500Hz或1KHz，
依次各取8 个测量点(即总测量点数为17个），逐点测
出UO，UL，UC之值，记入数据表格。
f(KHz)
UO(V)
在电路的L、C 和信号源Us不 变的情况下， 不同的R值将得 到不同的Q值， 如图2所示，Q 值越大，曲线 越尖锐，通频 带越窄，电路 的选择性越好。
4、品质因数Q的测量方法
一是根据公式
测定，Uc与UL分别
为谐振时电容器C和电感线圈L上的电压。
另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f
＝f2－f1，再根据
3、谐振电路的特性
电路达到谐振时，XL＝Xc，电路呈纯阻性，电 路阻抗的模为最小。在输入电压Ui为定值时， 电路中的电流达到最大值，且与输入电压Uiபைடு நூலகம் 相位。从理论上讲，此时 Ui＝UR＝UO，UL＝Uc ＝QUi，有
Q UL 0 UC 0 0L 1 1 L
U
U
R 0CR R C
式中的Q 称为电路的品质因数。
2、实验步骤
(1)利用HE-15实验箱上的“R、L、C串联谐振电 路”，按图6组成监视、测量电路。选C1=0.01μF。 用交流毫伏表测量电压， 用示波器监视信号源输出 （可选）。令信号源输出电压Ui=3V，并保持不变。
(2)找出电路的谐振频率f0，其方法是，将毫伏表接 在R(200Ω)两端，维持信号源的输出幅度不变，令 信号源的频率由小逐渐变大，当Uo的读数为最大时， 读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率f0，并 测量UC与UL之值。
2、电路谐振的条件
由电阻R、电感L和电容C串联组成的一端口 网络如图1所示，该网络的等效复阻抗
Z R j L 1 C
是电源频率的函数。根据谐振的定义，当发 生谐振时，其端口电压与端口电流同相位。 满足此条件的复阻抗的虚部应该为零，即
亦即
Im Z j 0 L 1 C 0
得到谐振角频率为 0 ，有 0 1 LC
• 注意观察UL与UC出现最大值的频率与谐振频率f0的 关系
五、思考题
1.根据实验线路板给出的元件参数值，估算 电路的谐振频率。
2.改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振， 电路中R的数值是否影响谐振频率值？
3.如何判别电路是否发生谐振?测试谐振点 的方案有哪些
4.电路发生串联谐振时，为什么输入电压不 能太大， 如果信号源给出3V的电压，电路 谐振时，用交流毫伏表测UL和UC，应该选 择用多大的量限？
5.要提高R、L、C串联电路的品质因数，电 路参数应如何改变
6.本实验在谐振时，对应的UL与UC是否相等？ 如有差异，原因何在？
求出Q值。式中fo为谐
振频率，f2和f1是失谐时， 亦即输出电压的幅度
下降到最大值的0.707倍时的上、下频率点。
三、实验内容和步骤
1、实验设备
图3、实验单元HE-15的串联谐振电路
图4、正弦信号从虚拟信号发生器输出，输出线使用 双鳄鱼夹信号线，输出到谐振电路的激励端口上
在虚拟信号发生器输出有效值3V的正弦信号
实验六 RLC串联谐振电路的研究
一、实验目的
1. 学习用实验方法绘制R、L、C 串联电路的幅频特性曲线。
2. 加深理解电路发生谐振的条件、 特点，掌握电路品质因数（电路Q 值）的物理意义及其测定方法。
二、实验原理
1、谐振电路的组成
当含有电感L、电容C的一端口网络的端口电压 与端口电流同相位，呈现电阻性质时，则称该 一端口网络处于谐振状态。通过调节网络参数 或电源频率，能发生谐振的电路，称为谐振电 路。谐振是线性电路在正弦稳态下的一种特定 的工作状态。
UL(V)
UC(V)
Ui=3v, C=0.01μF, R=200Ω, fo= ,
f2-f1=
, Q=
(4)选C1=0.01μF，R2=1KΩ,重复步骤2，3的测量过程
四、注意事项
• 测试频率点的选择应在靠近谐振频率附近多取几 点，不必完全拘泥于500或1KHz的频率变化要求
• 测量UL与UC时毫伏表的“＋”端接C与L的公共点， 其接地端分别触及L和C的近地端N2和N1。
图5、真有效值交流 毫伏表，用来测量电 路中的电压。
1、在 不了解实验电 压大小的情况下，应 先选择较大量程，测 量时逐步切换至合适 量程；
2、L、C上的电压大 于R上电压，测量时 应注意切换量程；
3、当电压超量程报 警时应先拔下输入导 线，然后按复位按钮， 告警消失后切换至较 大量程再进行测量。