实验七RLC原件阻抗特性的测定
RLC 阻抗特性的测量两种实验方法比较
RLC 阻抗特性的测量两种实验方法比较张学文;司佑全【摘要】In this paper ,the impedance characteristics of inductance and capacitance are measured respectively by using the methods of the field measurement and the virtual ground measurement .By analysis and comparison , the authors find that the error between the value of the measured impedance and impedance angle and the value of theoretical calculations is great by use of the method of the field measurement , while the corresponding error is small by use of the method of the virtual ground measurement .%分别采用实地法和虚地法测量电感、电容的阻抗特性，通过分析比较，发现采用实地法测量电感、电容的阻抗特性，所测得的阻抗、阻抗角测量值与理论计算值相比较误差较大；而采用虚地法测量电感、电容的阻抗特性，所测得的阻抗、阻抗角测量值与理论计算值相比较误差较小。
【期刊名称】《湖北师范学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P83-87)【关键词】阻抗测量;实地测量法;虚地测量法;阻抗特性【作者】张学文;司佑全【作者单位】湖北师范学院文理学院，湖北黄石 435002; 湖北师范学院物理与电子科学学院，湖北黄石 435002;湖北师范学院文理学院，湖北黄石 435002; 湖北师范学院物理与电子科学学院，湖北黄石 435002【正文语种】中文【中图分类】TM934.1RLC元件阻抗特性的测量是电路分析实验必做实验之一[1～2]，按照文[1]- [2]所示实地法测量，发现所得阻抗、阻抗角测量值与理论计算值相比较误差较大[3]。
RLC阻抗曲线实验报告
RLC阻抗曲线实验报告RLC阻抗曲线实验报告一、实验目的1.了解RLC电路的特性和阻抗曲线；2.学习使用示波器测量电路中的电压、电流和相位差；3.掌握改变电路参数对阻抗曲线的影响。
二、实验原理1.RLC串联电路的阻抗公式：Z=√(R²+(ωL-1/ωC)²)其中，R为电阻，L为电感，C为电容，ω=2πf为角频率。
2.RLC串联电路的相位差公式：tanφ=(ωL-1/ωC)/R其中，φ为相位差。
3.RLC串联电路的阻抗曲线：当ωL=1/ωC时，Z=R；当ωL>1/ωC时，Z增大；当ωL<1/ωC时，Z减小。
三、实验仪器和材料示波器、函数发生器、RLC串联电路板、万用表等。
四、实验步骤及结果分析1.将RLC串联电路板连接好，并将万用表分别接在R、L和C上测量它们的值。
得到R=100Ω，L=0.5H，C=10μF。
2.将示波器和函数发生器连接在串联电路上，设置函数发生器的频率为1kHz，幅度为5V，正弦波形，并将示波器的通道1连接在电路上测量电压，通道2连接在电路上测量电流。
3.调节函数发生器的频率，观察示波器上显示的阻抗曲线，并记录下不同频率下的电压、电流和相位差数据。
4.根据公式计算出每个频率下的阻抗值和相位差值，并绘制出阻抗曲线图。
5.分析实验结果：当ωL=1/ωC时，Z=R；当ωL>1/ωC时，Z增大；当ωL<1/ωC时，Z减小。
相位差随着频率变化而变化，在ωL=1/ωC时达到最大值90°。
五、实验结论通过本次实验，我们了解了RLC串联电路的特性和阻抗曲线。
我们学习了使用示波器测量电路中的电压、电流和相位差，并掌握了改变电路参数对阻抗曲线的影响。
通过实验结果分析得知，在不同频率下RLC串联电路具有不同的阻抗值和相位差值。
当ωL=1/ωC时，Z=R；当ωL>1/ωC时，Z增大；当ωL<1/ωC时，Z减小。
相位差随着频率变化而变化，在ωL=1/ωC时达到最大值90°。
rlc串联电路的阻抗测定
rlc串联电路的阻抗测定RLC串联电路是由电阻、电感和电容三个元件按照一定的顺序连接而成的电路。
在电子学中，RLC串联电路是一种重要的电路结构，广泛应用于各种电子设备和电路中。
在RLC串联电路中，电阻、电感和电容分别起到了不同的作用。
电阻是电流通过时的阻碍元件，电感是储存能量的元件，电容则是储存电荷的元件。
这三个元件相互串联连接，形成了一个闭合的电路。
在实际应用中，我们经常需要测定RLC串联电路的阻抗。
阻抗是电流通过时对电压的阻碍程度，是一个复数，包括实部和虚部。
测定RLC串联电路的阻抗可以帮助我们了解电路的特性和性能，并进行相应的设计和调试。
测定RLC串联电路的阻抗可以通过计算或实验方法来实现。
计算方法是根据电路的参数和特性，利用数学公式进行计算得出阻抗值。
实验方法则是通过实际测量电路中的电流和电压值，然后根据测量结果计算得出阻抗值。
在进行RLC串联电路阻抗测定时，我们需要注意以下几个步骤：1. 确定电路的参数：首先需要确定电路中的电阻、电感和电容的数值。
这些数值可以通过元件的标识或使用测试仪器进行测量得到。
2. 进行测量：接下来需要使用测试仪器测量电路中的电流和电压值。
可以使用万用表、示波器等测试仪器进行测量。
3. 计算阻抗：根据测量结果，可以利用公式计算得出RLC串联电路的阻抗值。
具体计算方法可以根据电路的特性和参数进行选择。
4. 分析结果：最后需要对测得的阻抗结果进行分析和判断。
可以比较测得的阻抗值与预期值进行对比，判断电路是否正常工作。
除了以上步骤外，还可以通过改变电路中元件的数值或顺序来观察阻抗的变化情况。
这样可以帮助我们更好地理解RLC串联电路的特性和性能。
总之，RLC串联电路的阻抗测定是一个重要的任务，可以帮助我们了解电路的特性和性能。
通过合理选择测量方法和分析结果，可以更好地设计和调试电子设备和电路。
《电路基础》R—L—C元件的阻抗特性和谐振电路实验
《电路基础》R —L —C 元件的阻抗特性和谐振电路实验一． 实验目的1．通过实验进一步理解R ，L ，C 的阻抗特性，并且练习使用信号发生器和示波器2．了解谐振现象，加深对谐振电路特性的认识3．研究电路参数对串联谐振电路特性的影响4．理解谐振电路的选频特性及应用5．掌握测试通用谐振曲线的方法二． 实验原理与说明1．正弦交流电路中，电感的感抗X L = ωL = 2πfL ，空心电感线圈的电感在一定频率范围内可认为是线性电感，当其电阻值r 较小，有r << X L 时，可以忽略其电阻的影响。
电容器的容抗Xc= 1 / ωC = 1 / 2πfC 。
当电源频率变化时，感抗X L 和容抗Xc 都是频率f 的函数，称之为频率特性（或阻抗特性）。
典型的电感元件和电容元件的阻抗特性如图11-1。
X0 f 0 f(a) 电感的阻抗特性 (b) 电容的阻抗特性图11-1+ L C − 0 0(a) 测量电感阻抗特性的电路 (b) 测量电容阻抗特性的电路图11-22．为了测量电感的感抗和电容的容抗，可以测量电感和电容两端的电压有效值及流过它们的电流有效值。
则感抗X L = U L / I L ，容抗Xc = Uc / Ic 。
当电源频率较高时，用普通的交流电流表测量电流会产生很大的误差，为此可以用电子毫伏表进行间接测量得出电流值。
在图11-2的电感和电容电路中串入一个阻值较准确的取样电阻R 0，先用毫伏表测量取样电阻两端的电压值，再换算成电流值。
如果取样电阻取为1Ω，则毫伏表的读数即为电流的值，这样小的电阻在本次实验中对电路的影响是可以忽略的。
3．在图11-3所示的RLC 串联电路中，当外加角频率为ω的正弦电压U 时，电路中的电流为 )(1'C L j R U Iωω-+= 式中，'R = R + r ，r 为线圈电阻。
当ωL=1/ωC 时，电路发生串联谐振，谐振频率为：f 0 = LCπ21。
实验七 RLC串联谐振电路的研究(共3页)
1实验七 RLC 串联谐振电路的研究一、实验目的（1）测定RLC 串联电路的谐振频率，加深对其谐振条件和特点的理解。
（2）测量RLC 串联电路的幅频特性、通频带和品质因数Q 值。
二、实验原理1．RLC 串联谐振在图7-1所示的RLC 串联电路中，电路的复阻抗：1()L C Z R j L R j R jX Z X X Cw j w 骣÷ç=+-=+-=+= ÷ç÷ç桫电路的电流：ss1U U I ZR j L C w w 贩·==骣÷ç+-÷ç÷ç桫改变输入正弦交流信号的频率（w ）时，电路中的感抗、容抗都随之改变，电路的电流大小和相位也发生了变化。
当RLC 串联电路的总电抗为零，即10L Cw w -=时，电路处于谐振状态。
此时Z R =，S U ·与I ·同相。
谐振角频率：0w =0f =显然，电路的谐振频率0f 与电阻值无关，只与L 、C 的大小有关。
当0f f <时，电路呈容性，阻抗角0j <；当0f f =时，电路处于谐振状态，阻抗角0j =，电路呈电阻性，此时电路的阻抗最小，电流0I 达到最大；当0f f >时，电路呈感性，阻抗角0j >；2．品质因数Q当RLC 串联谐振时，电感电压与电容电压大小相等，方向相反，且有可能大于电源电压。
电感（或电容）上的电压与信号源电压之比，称为品质因数Q ，即0C L 0S S 1L U U Q R RCU U w w =====L 、C 不变时，不同的R 值可得到不同的Q 值。
3．幅频特性和通频带RLC 串联电路的电流大小与信号源角频率的关系，称为电流的幅频特性，其表达式为RU SU SU RU图7-1 RL C 串联电路2I ==电流I 随频率f 变化的曲线，如图7-2所示。
实验报告RLC电路特性的研究
实验报告_RLC_电路特性的研究实验报告：RLC电路特性的研究一、实验目的1.理解和掌握RLC电路的基本工作原理。
2.研究电阻、电感和电容对电路特性的影响。
3.学习使用电压表、电流表和示波器来分析和记录电路的特性。
二、实验原理RLC电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三种元件组成的电路。
电阻、电感和电容在电路中的特性可以用以下公式描述：1.欧姆定律：V=IR2.基尔霍夫定律：I(Σ)=I1+I2++In=03.广义的RC电路传递函数：Vout=Vo/(1+sCR)4.广义的RL电路传递函数：Vout=Vo*(1+sLR)5.并联RLC电路的阻抗：Z=R+j(ωL-1/ωC)三、实验步骤1.准备材料：电阻器、电感器、电容器、电源、电压表、电流表、示波器。
2.搭建RLC电路：根据电路图连接电阻、电感器和电容器。
3.测量电压和电流：使用电压表和电流表测量电源电压、电阻两端的电压、电感两端的电压和电容两端的电压。
4.记录数据：在不同的频率下重复步骤3，并记录数据。
5.分析数据：根据实验数据，分析电阻、电感器和电容器对电路特性的影响。
6.调整并重复：根据实验结果，调整电阻、电感器和电容器的值，并重复步骤3-5。
四、实验结果与分析1.电阻对电路特性的影响：实验数据表明，电阻可以消耗能量，减小电压和电流的幅度，并且影响电路的相位。
在低频时，电阻的影响较大；而在高频时，电阻的影响相对较小。
2.电感对电路特性的影响：实验结果显示，电感可以存储能量，并且改变电流的相位。
当频率较低时，电感对电流的相位影响较小；而当频率较高时，相位的影响逐渐增大。
在低频时，电感对电流的幅度影响较小；而在高频时，电流幅度下降明显。
3.电容对电路特性的影响：实验结果表明，电容可以存储能量，并且改变电压的相位。
在频率较低时，电容对电压的相位影响较小；而在高频时，相位的影响逐渐增大。
在低频时，电容对电压的幅度影响较小；而在高频时，电压幅度下降明显。
RLC元件阻抗特性测定
R、 L、 C元件阻抗特性测定
实验目的
1 ． R、L、C阻抗频率特性的测量
2．在不同频率下各元件阻抗角的测量
实验原理
实验内容
实验仪器
注意事项
电工电子实验教学中心
R、 L、 C元件阻抗特性测定
1 ． R、L、C阻抗频率特性的测量
实验目的
f=200～2500Hz
实验原理
U 3V
i iR
R
A
iL
L
电工电子实验教学中心
R、 L、 C元件阻抗特性测定
实验目的
实验原理
1.验证电阻、感抗、容抗与频率的关系， 测定R～ f 、XL～ f 及XC～ f 特性曲线 2．加深理解R、 L、 C元件端电压与电流 间的相位关系
实验内容
实验仪器
注意事项
电工电子实验教学中心
R、 L、 C元件阻抗特性测定
实验目的
R、 L、 C元件阻抗特性测定
实验目的
实验原理
实验内容
实验仪器
注意事项
1．在接通C测试时，信号源的频率应控制在 200～2500Hz之间。 2．交流毫伏表属于高阻抗电表,测量前必须 先调零。 3．测φ时，示波器的“V/div”和“t/div” 的微 调旋钮应旋置“校准位置”。 4．元件的阻抗角（即相位差φ ）随输入信号 的频率变化而改变，将各个不同频率下的相 位差画在以频率f为横坐标、阻抗角φ为纵座 标的座标纸上，并用光滑的曲线连接这些点， 即得到阻抗角的频率特性曲线。
iC
C
实验内容
测量U r
R U / IR
实验仪器
~f
r
51
u
S
X L U / IL
X C U 元件阻抗角的测量 电工电子实验教学中心
R、L、C元件阻抗特性的测定
华东理工大学信息学院电信系
一、实验目的
1. 验证电阻，感抗、容抗与频率的关系， 测定R～f，XL～f与 XC～f特性曲线； 2. 加深理解R、L、C元件端电压与电流 间的相位关系。
二、实验说明
Z
XR＝R; 感抗 XL＝2πfL
XL
R
1 容抗 X C 2π fC
2. 用双踪示波器观察RL串联和RC串联电路在不同频率下 （200Hz和20KHz）阻抗角的变化情况，
CH1
＋ 0.1m
CH2 R
CH1
＋
10mH
CH2 R
200
正弦 3V，200H Z－来自CL1K
正弦 3V，200H Z
－
COM
u、i 相位差的测量电路
COM
RL串联 频率f(KHz)
周期n(格) 相位差m(格) 相位差 (度) 0.2 20 0.2
频 率 f(Hz) UR(V)
200
500
1000
1500
2000
2500
3000
4000
5000
R
Ur (V) IR＝Ur/r(mA) R＝UR/IR(KΩ ) UL(V)
L
Ur(V) IL＝Ur/r(mA) XL=UL/IL(KΩ ) UC(V)
C
Ur(V) IC＝Ur/r(mA) XC=UC/IC(KΩ )
2
3 4
双踪示波器
交流毫伏表 动态电路实验板
1
1 1 HE-14A
1.
测量单一参数R、L、C元件的阻抗频率特性
测试电路：
图中R、L、C为被测元件，r为电流取样 电阻。由 r 两端电压除以r得到。
电路基础实验实验十一_R、L、C元件阻抗特性的测定
实验十一 R、L、C元件阻抗特性的测定实验成员：班级：整理人员：实验十一 R 、L 、C 元件阻抗特性的测定一、实验目的1．验证电阻，感抗、容抗与频率的关系，测定R~f ，X L ~f 与X C ~f 特性曲线。
2．加深理解R 、L 、C 元件端电压与电流间的相位关系。
二、原理说明1．在正弦交变信号作用下，电阻元件R 两端电压与流过的电流有关系式U ••=I R在信号源频率f 较低情况下，略去附加电感及分布电容的影响，电阻元件的阻值信号源频率无关，其阻抗频率特性R~f 如图9-1。
如果不计线圈本身的电阻R L ，又在低频时略去电容的影响，可将电感元件视为电感，有关系式I jX ULL••=感抗 fL XLπ2=感抗随信号源频率而变，阻抗频率特性X L ~f 如图9-1。
在低频时略去附加电感的影响，将电容元件视为纯电容，有关系式I jXUCC••-= 容抗 fCX C π21=容抗随信号源频率而变，阻抗频率特性X C ~f 如图9-1.f图 9-1C图9-22．单一参数R 、L 、C 阻抗频率特性的测试电路如图9-2所示。
途中R 、L 、C 为被测元件，r 为电流取样电阻。
改变信号源频率，测量R 、L 、C 元件两端电压U R 、U L 、U C ，流过被测元件的电流则可由r 两端电压除以r 得到。
3．元件的阻抗角（即相位差φ）随输入信号的频率变化而改变同样可用实验方法测得阻抗角的频率特性曲线φ~f 。
用双踪示波器测量阻抗角（相位差）的方法。
将欲测量相位差的两个信号分别接到双踪示波器Y A 和Y B 两个输入端。
调节示波器有关旋钮，使示波器屏幕上出现两条大小适中、稳定的波形，如图9-3所示，荧光屏上数的水平方向一个周期占n 格，相位差占m 格，则实际的相位差φ（阻抗角）为 度n360m ︒⨯=φ图13-3三、实验设备四、实验内容1．测量R 、L 、C 元件的阻抗频率特性。
实验线路如图9-2所示，取R=1KΩ，L=10mH，C=μF，r=200Ω。
电路基础实验实验十一_R、L、C元件阻抗特性的测定教学提纲
电路基础实验实验十一_R、L、C元件阻抗特性的测定实验十一 R、L、C元件阻抗特性的测定实验成员：班级：整理人员：实验十一 R 、L 、C 元件阻抗特性的测定一、实验目的1．验证电阻，感抗、容抗与频率的关系，测定R~f ，X L ~f 与X C ~f 特性曲线。
2．加深理解R 、L 、C 元件端电压与电流间的相位关系。
二、原理说明1．在正弦交变信号作用下，电阻元件R 两端电压与流过的电流有关系式U ••=I R在信号源频率f 较低情况下，略去附加电感及分布电容的影响，电阻元件的阻值信号源频率无关，其阻抗频率特性R~f 如图9-1。
如果不计线圈本身的电阻R L ，又在低频时略去电容的影响，可将电感元件视为电感，有关系式I jX ULL••=感抗 fL XLπ2=感抗随信号源频率而变，阻抗频率特性X L ~f 如图9-1。
在低频时略去附加电感的影响，将电容元件视为纯电容，有关系式I jX UCC••-= 容抗 fCXCπ21= 容抗随信号源频率而变，阻抗频率特性X C ~f 如图9-1.f图 9-1C图9-22．单一参数R 、L 、C 阻抗频率特性的测试电路如图9-2所示。
途中R 、L 、C 为被测元件，r 为电流取样电阻。
改变信号源频率，测量R 、L 、C 元件两端电压U R 、U L 、U C ，流过被测元件的电流则可由r 两端电压除以r 得到。
3．元件的阻抗角（即相位差φ）随输入信号的频率变化而改变同样可用实验方法测得阻抗角的频率特性曲线φ~f 。
用双踪示波器测量阻抗角（相位差）的方法。
将欲测量相位差的两个信号分别接到双踪示波器Y A 和Y B 两个输入端。
调节示波器有关旋钮，使示波器屏幕上出现两条大小适中、稳定的波形，如图9-3所示，荧光屏上数的水平方向一个周期占n 格，相位差占m 格，则实际的相位差φ（阻抗角）为 度n360m ︒⨯=φ图13-3三、实验设备四、实验内容1．测量R 、L 、C 元件的阻抗频率特性。
实验7 RLC元件阻抗特性的测定-学生.doc
实验7 RLC元件阻抗特性的测定-学生.doc
本实验以系统性的调试仪器，以及简单的电路结构，以定量的测量方式，测量RLC
（电阻电感电容）元件阻抗特性，研究其电路中的一些空洞和稳压电路，以及复杂电路中
的一些特殊功能，包括电流测量，单点多点电压测量，过程控制，滤波，精密控制和稳压
控制等，这些特殊功能都在于RLC元件的特殊功能，通过对RLC元件阻抗特性的深入研究，可以掌握RLC元件的特殊用法。
RLC元件是由三种电子器件组成的电子组件，由电阻（R）、电感元件（L）和电容元
件（C）组成。
它们之间具有密切联系和相互作用，通过电容和电感的相互作用，反映出RLC电路参数ialues。
RLC元件由于特殊的结构特性，具有特别稳定的电压特性，可满足
在复杂电路中特殊功能的需求。
所以，RLC元件阻抗特性是电子行业关注的热点，而及时
准确地测量RLC元件阻抗特性，对于电子行业产品的研发、生产和质量检测至关重要，仅
仅基于此就可以想象得出，此实验在电子行业有着重要的实际应用价值。
此实验是以调试电子仪器为基础的，首先构建测量电路，查看电路，明确测量目标，
把RLC元件接在调试仪上，启动仪器，把RLC元件绕组接在测量设备中，把所需实现的频
率调节到最喜欢的值，观察调节结果，绘制RLC元件阻抗特性曲线，重复上述过程，并以
数据的形式记录，最后进行结果分析。
因此，从上述实验可以得出，通过调试电子仪器，测量RLC元件阻抗特性，可以得出RLC元件在电子行业中的特殊用法，为电子产品的研发和生产提供有效的帮助，起着重要
的实际意义。
实验七RLC原件阻抗特性的测定
实验内容
1、双踪示波器的自检
(1)通过电缆线将低频信号发生器输出的正弦信号接至如图11-2 的电路，作为激励源u，并用交流毫伏表测量，使激励电压的有 效值为U＝3V，并保持不变。
(2) 使信号源的输出频率从200Hz逐渐增至5KHz（用频率计测量）， 并使开关S分别接通R、L、C三个元件，用交流毫伏表测量Ur，并 计算各频率点时的IR、IL和IC(即Ur / r ) 以及R=U/IR、XL=U/IU及 XC=U/IC之值。将数据记入表11-1中
C
2fC
电路基础实验
二
实验原理
i iR R u A iL L S r 30 ur C iC来自2、元件阻抗频率特性的
测量电路如图11-2所示
图中的r是提供测量回路电 流用的标准小电阻（电流 取样电阻），由于r的阻值 远小于被测元件的阻抗值， 因此可以认为AS之间的电 压就是被测元件R、L或C 两端的电压，流过被测元 件的电流则可由r两端的电 压Ur除以r所得。
实验七 RLC 原件阻抗特性的测定
电路基础实验
一
实验目的
1、验证电阻、感抗、容抗与频率的关系，测定 R ～ f、 XL ～ f及Xc ～ f特性曲线。 2、加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系。
二
实验原理
1、在正弦交变信号作用下，R、L、C电路元件在电路 中的抗流作用与信号的频率有关，它们的阻抗频率特性 R ～ f，XL ～ f，Xc ～ f曲线如图11-1所示。
~
f
图11-2 阻抗频率特性的测量电路图
电路基础实验
二
实验原理
实验线路如图 11-2 所示，取 R=1K Ω， L=30mH(RLC 串联谐振电 路）,C=0.1 μF ，通过电缆线将函数信号发生器输出的正弦信号 接至电路输入端，作为激励源，并用交流毫伏表测量，使激励电 压的有效值为3V，并在整个实验过程中保持不变。 2、若用双踪示波器同时观察r与被测元件两端的电压，亦就展 现出被测元件两端的电压和流过该元件电流的波形，从而可在 荧光屏上测出电压与电流的幅值及它们之间的相位差。 3、元件的阻抗角（即相位差φ）随输入信号的频率变化而改变， 将各个不同频率下的相位差画在以频率f为横坐标、阻抗角φ为 纵座标的座标纸上，并用光滑的曲线连接这些点，即得到阻抗角 的频率特性曲线。
实验七 R、L、C在交流电路中的特性实验
RI U =R IU I U m m ==实验七 R 、L 、C 元件在正弦交流电路中的特性实验一 、实验目的1、通过实验进一步加深对R 、L 、C 元件在正弦交流电路中基本特性的认识。
2、研究R 、L 、C 元件在串联电路中总电压和各个电压之间的关系。
3、观察R 、L 、C 元件在并联电路中总电流和各支路电流之间的关系。
二 、实验原理1、电阻R 元件线性电阻元件R 在交流电路中图7-1（a ）电压和电流的正方向如图所示(a) (b) (c)图7 -1 电阻元件R 的交流电路、电压与电流正弦波形及相量两者的关系由欧姆定律确定, 即U = i R选择电流经过零值并向正值增加的瞬间作为计时起点 ( t = 0 ), 即设i = I m R sinωt为参考正弦量, 则u = i R = I m R sinωt = U m sinωt在电阻元件的交流电路中, 电流和电压是同相的 (相位差 ϕ = 0 )。
表示电压和电流的正弦波如图7-１(b) 所示。
U m = I m R或 在电阻元件电路中，电压的幅值（或有效值）与电流的幅值（或有效值）之比值，就是电阻R 。
如用相量表示电压和电流的关系，为或此即欧姆定律的相量表示。
电压和电流的相量图如图7-1（c ）所示。
dt didt )t sin I (d m ωIU I U m m =Lm X U 2、电感L 元件一个非铁心线圈线性电感元件与正弦电源联接的电路。
假定这个线圈只有电感L ，而电阻R 极小，可以忽略不计。
当电感线圈中通过交流i 时，其中产生自感电动势e L 。
设电流i 、电动势e L 和电压u 的正方向如图7-2（a ）所示。
(a) (b) (c)图7 -2 电感元件L 的交流电路、电压与电流正弦波形及相量根据克希荷夫电压定律得出式，即u = e L = L 设电流为参考正弦量，即 i = I m sinωt则 u = L = I m ωL cosωt= I m ωL sin (ωt + 90 o ) = U m sin (ωt + 90 o )也是一个同频率的正弦量。
实验7 RLC元件阻抗特性的测定-学生
实验七 RLC 元件阻抗特性的测定一、实验目的(1) 研究电阻，感抗、容抗与频率的关系，测定它们随频率变化的特性曲线； 二、实验设备(1) 信号源 (2) 交流电压表 (3) 实验箱 三、预习与思考题(1) 如何用交流毫伏表测量电阻R 、感抗XL 和容抗XC ？它们的大小和频率有何关系？ 四、原理说明(1) 单个元件阻抗与频率的关系对于电阻元件，根据︒∠=0RR R I U &&，其中R I U=R R ，电阻R 与频率无关；对于电感元件，根据L L L j X I U =&&，其中fL X I Uπ2L L L ==，感抗X L 与频率成正比；对于电容元件，根据C CC j X I U-=&&，其中fCX I U π21C C C ==，容抗X C 与频率成反比。
测量元件阻抗频率特性的电路如图7-1示，图中的r 是提供测量回路电流用的标准电阻，流过被测元件的电流(I R 、I L 、I C )则可由r 两端的电压U ｒ除以r 阻值所得，又根据上述三个公式，用被测元件的电流除对应的元件电压，便可得到R 、X L 和X C 的数值。
u图15-1图7-1五、实验内容(1)测量R、L、C元件的阻抗频率特性实验电路如图7-1示，图中：r＝200Ω，R＝1kΩ，L＝10ｍH ，C＝0.1μF。
选择信号源正弦波输出作为输入电压u，调节信号源输出电压幅值，并用交流毫伏表测量，使输入电压ｕ的有效值U＝2V，并保持不变。
用导线分别接通R、L、C三个元件，调节信号源的输出频率，从1kHz逐渐增至20kHz （用频率计测量），用交流毫伏表分别测量U R、U L、U C和U r，将实验数据记入表7-1并通过计算得到各频率点的R、X L和X C。
频率f(kHz) 1 5 10 15 20R(kΩ)U r(V)U R(V)I R(mA)=U r/r R=U R/I RX L(kΩ)U r(V)U L(V)I L(mA)=U r/r X L=U L/I LX C(kΩ)U r(V)U C(V)I c(mA)=U r/r X c=U C/I c六、实验报告要求（请在下面的空白页中完成，上面已有的表格除外）(1)回答预习思考题；(2)根据表7-1验数据，定性画出R、L、C串联电路的阻抗与频率关系的特性曲线，并分析阻抗和频率的关系。
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电路基础实验
二
实验原理
用双踪示波器测量阻抗角的方法如图11-3所示。从
荧光屏上数得一个周期占n格，相位差占m格，则实
际的相位差φ（阻抗角）为 m 360 (度)
u
l
n
ωt
φ
t
占m格
T
占n格
图11-3 双踪示波器测量阻抗角方法
电路基础实验
三 实验设备及元器件
1、低频信号发生器 2、交流毫伏表3、双踪示波器
2、用双踪示波器观察在不同频率下各元件阻抗 角的变化情况，按图11-3记录n和m，算出φ, 记入表11-2中
电路基础实验
四
实验内容
表11-1
F=1kHz
R
n=
m=
Φ=
L
n=
m=
Φ=
C
n=
m=
Φ=
电压与电流的相位关系
电路基础实验
五 实验注意事项
1、交流毫伏表属于高阻抗电表,测量前必须先调
零; 2、测φ时，示波器的“V/div”和“t/div” 的微
S
因此可以认为AS之间的电 压就是被测元件R、L或C 两端的电压，流过被测元
r 30
ur
件的电流则可由r两端的电 压Ur除以r所得。
图11-2 阻抗频率特性的测量电路图
电路基础实验
二
实验原理
实验线路如图11-2所示，取R=1KΩ，L=30mH(RLC串联谐振电 路）,C=0.1 μF ，通过电缆线将函数信号发生器输出的正弦信号 接至电路输入端，作为激励源，并用交流毫伏表测量，使激励电压 的有效值为3V，并在整个实验过程中保持不变。
调旋钮应旋置“校准”位置。
电路基础实验
六 实验预习思考题
测量R、L、C各个元件的阻抗角时，为什么要 与它们串联一个小电阻？可否用一个小电感或 大电容代替？为什么？
电路基础实验
七 实验报告要求
1、根据实验数据，在方格纸上绘制R、L、C 三个元件的阻抗频率特性曲线，从中可得出 什么结论？
2、根据实验数据,在方格纸上绘制R、L、C三 个元件的阻抗角频率特性曲线，并总结、归 纳出结论。
电路基础实验
电路基础实验
电路基础实验
二
实验原理
Z
XL R
XC
0
f
图11-1 R、L、C电路元件阻抗频率特性
电路基础实验
二
实验原理
1、在正弦交变信号作用下，电阻元件两端电压与流过的
电流有关系式：U R在I信号源频率较低情况下，略去附加 电感及分布电容的影响，电阻元件的阻值与信号源频率无
关，其阻抗频率特性如图11-1
2、如果不计线圈本身的电阻，又在低频时略去电容的 影响，可将电感元件视为纯电感，有关系式，U jX LI 感抗 X L ，2f感L 抗随信号源频率而变，阻抗频率特性如 图11-1所示。
4、频率计
5、实验线路元件 6、电阻
四
实验内容
1、双踪示波器的自检
(1)通过电缆线将低频信号发生器输出的正弦信号接至如图11-2 的电路，作为激励源u，并用交流毫伏表测量，使激励电压的有 效值为U＝3V，并保持不变。
(2) 使信号源的输出频率从200Hz逐渐增至5KHz（用频率计测 量），并使开关S分别接通R、L、C三个元件，用交流毫伏表测量 Ur，并计算各频率点时的IR、IL和IC(即Ur / r ) 以及R=U/IR、 XL=U/IU及XC=U/IC之值。将数据记入表11-1中
3、在低频时略去附加电感的影响，将电容元件视为纯
电容，有关系式，U jX C容I 抗：
XC
1
2fC
电路基础实验
二
实验原理
2、元件阻抗频率特性的
测量电路如图11-2所示
i
A
iR iL
iC
图中的r是提供测量回路电
R LC
流用的标准小电阻（电流
u
取样电阻），由于r的阻值 ~
远小于被测元件的阻抗值， f
2、若用双踪示波器同时观察r与被测元件两端的电压，亦就展 现出被测元件两端的电压和流过该元件电流的波形，从而可在
荧光屏上测出电压与电流的幅值及它们之间的相位差。
3、元件的阻抗角（即相位差φ）随输入信号的频率变化而改变， 将各个不同频率下的相位差画在以频率f为横坐标、阻抗角φ为纵 座标的座标纸上，并用光滑的曲线连接这些点，即得到阻抗角的 频率特性曲线。
实验七
RLC 原件阻抗特性的测定
电路基础实验
一 实验目的
1、验证电阻、感抗、容抗与频率的关系，测定R ～ f、
XL ～ f及Xc ～ f特性曲线。
2、加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系。
二
实验原理
1、在正弦交变信号作用下，R、L、C电路元件在电 路中的抗流作用与信号的频率有关，它们的阻抗频率特 性R ～ f，XL ～ f，Xc ～ f曲线如图11-1所示。
电路基础实验
四
实验内容
表11-1
f/Hz
R
Hale Waihona Puke Ur200500
Ir=Ur/r(mA)
R=U/Ir(Ω)
L
Ur
Ir=Ur/r(mA)
XL=U/IL(Ω)
C
Ur
Ir=Ur/r(mA) XC=U/Ir(Ω)
1000
2000
2500
电路基础实验
四
实验内容
注意：在接通C测试时，信号源的频率应控制在 200～2500Hz之间。