RLC电路谐振特性 - 360文档中心

实验三 RLC串联谐振

实验三 RLC 串联谐振一、实验目的1、掌握测量谐振频率、品质因数和绘制频率特性曲线的方法。

2、加深对串联谐振电路特性的理解。

3、认识品质因数对电路选择性的影响。

二、实验原理1、串联谐振在RLC 串联电路中，当感抗和容抗相等时，电路的端电压和电流同相位，整个电路呈现电阻性。

即CL ωω1=时，电路处于谐振状态，谐振角频率为LC10=ω，谐振频率为LCf π210=当0ωω<时，电路呈容性，电路电流超前端电压；当0ωω>时，电路呈感性，电路电流滞后端电压。

要使电路发生谐振，可以改变L 、C 或f 来达到，本实验是通过改变电源电压的频率来实现的。

2、串联谐振的特性(1)由于C L 001ωω=，所以U L 与U C 数值相等，相位相差1800，而U L 或U C 与信号源电压U S 之比为品质因数Q ，即Q =RC LR C R L U U U U S C S L ====001ωω其中LC10=ω。

在C 和L 为定植情况下，Q 值仅取决于回路电阻R 的大小。

电阻R 越大电路的品质因数越小，其谐振曲线越平坦。

(2)由于回路总电抗01000=-=CL X ωω，因此，回路阻抗Z 为最小值；在U S 一定情况下，I=I 0=RU S为最大值；回路相当于一个纯电阻电路，U S 与I 同相位。

三、实验任务与步骤1、按图3-1接线，改变信号源频率，找出谐振频率0f ，一般可采取两种方法：图3-1(1)电阻电压U R到达最大值的办法确定f0(2)用双踪示波器观察U S和U R的波形，调节信号源频率，当二者波形相同时即为f0。

2、在谐振情况下用晶体管毫伏表测量U S、U L 、U C、U R ，根据测量结果计算Q值并记入下表。

3、测量谐振曲线图I(f)信号源U S保持5V，改变其频率，分别测U R值(以谐振频率为中心两边对称取点，在谐振频率附近可适当多取几点)，由I=U S换算出电流值，记录于下表。

§10-4-RLC并联电路的谐振

的电感及此时的输出电压有效值。

Us

Rs
U1

I
g mU 1
L
C
II

RL Uout

III
X

Us

Rs
U1

g mU 1
L
C

RL Uout

解：（1）10MHIz时负载阻抗I：I
III
1
1
ZL
1

jC
1
397.81 88.86
j2 107 40 1012
返回
X
3. 实际的并联谐振电路
电感线圈与电容元件并联。

3.1 谐振条件及谐振频率 Is
U
电路的导纳：

C
L
R
Y

jC

1
R j L

jC

R2
R
( L)2

j
R2
L ( L)2

R2
R
( L)2

j(C

R2
L ( L)2
)
X
3.实际的并联谐振电路
令导纳的电纳分量为零，得到谐振频率：
返回
X
0
1 LC
1 R2C L
当R L 时，电路不可能发生谐振。
C
电路的品质因数：
Q

R2
0 L (0L)2

R2
(0L)2
R

0 L
R
X
3.实际的并联谐振电路
3.2 谐振时的阻抗
Z0

1 Y0

实验五RLC串联电路的幅频特性与谐振现象

电路分析》实验实验一简单万用表线路计算和校验一、实验目的1．了解万用表电流档、电压档及欧姆档电路的原理与设计方法。

2．了解欧姆档的使用方法。

3．了解校验电表的方法。

二、实验说明万用表是测量工作中最常见的电表之一，用它可以进行电压、电流和电阻等多种物理量的测量，每种测量还有几个不同的量程。

万用表的内部组成从原理上分为两部分：即表头和测量电路。

表头通常是一个直流微安表，它的工作原理可归纳为：“表头指针的偏转角与流过表头的电流成正比”。

在设计电路时，只考虑表头的“满偏电流Im”和“内阻Ri”值就够了。

满偏电流是指表针偏转满刻度时流过表头的电流值，内阻则是表头线圈的铜线电阻。

表头与各种测量电路连接就可以进行多种电量的测量。

通常借助于转换开关可以将表头与这些测量电路分别连接起来，就可以组成一个万用表。

本实验分别研究这些实验。

1．直流电流档多量程的分流器有两种电路。

图1-1的电路是利用转换开关分别接入不同阻值的分流器来改变它的电流量程的。

这种电路计算简单，缺点是可能由于开关接触不太好致使测量不准。

最坏情况（在开关接触不通或带电转换量程时有可能发生）是开关断路，这时全部被测电流都流过表头造成严重过载（甚至损坏）。

因此多量程分流器都采用图1－2的电路，以避免上述缺点。

计算时按表头支路总电阻r0’＝2250Ω来设计，其中ｒ’是一个“补足”电阻，数值视r0大小而定。

图1-1 利用转换开关的分流器图1-2 常用的多量程分流器电路图1-3 实验用万用表直流电流档电路给定表头参数：Ω='μ=2250r A 100I 0m ，由图1-3得知：1m 10m R )I I (r I -=' 1110m R I )R r (I =+' 1101m I )R r (R I +'=同理，可推得：2102m I )R r (R I +'=合并上两式1101I )R r (R +'=2102I )R r (R +'将10R r +'消去有：2211R I R I = 现将已知数据代入计算如下：)I I (r I R m 10m 1-'=Ω==-⨯⨯=---250922501010225010100R 4361 2211R I R I =1212R I I R =Ω=⨯=5025051R 2 Ω==Ω=50R r 200r 221，2．直流电压档图1-4为实验用万用表直流电压档线路，给定表头参数同上。

实验八RLC串联电路的谐振实验

C1L ω=ωfC 21πC1ωLC 21πLC1LC实验八 R 、L 、C 串联电路的谐振实验一、实验目的1、研究交流串联电路发生谐振现象的条件。

2、研究交流串联电路发生谐振时电路的特征。

3、研究串联电路参数对谐振特性的影响。

二、实验原理1、R L C 串联电压谐振在具有电阻、电感和电容元件的电路中，电路两端的电压与电路中的电流一般是不同相的。

如果我们调节电路中电感和电容元件的参数或改变电源的频率就能够使得电路中的电流和电压出现了同相的情况。

电路的这种情况即电路的这种状态称为谐振。

R 、L 、C 串联谐振又称为电压谐振。

在由线性电阻R 、电感L 、电容c 组成的串联电路中，如图8-1所示。

图8-1 R L C 串联电路图当感抗和容抗相等时，电路的电抗等于零即X L = X C ；； 2πf L= X = L － = 0 则 = arc tg = 0即电源电压u 与电路中电流i 同相，由于是在串联电路中出现的谐振故称为串联谐振。

谐振频率用f 0表示为f = f 0 =谐振时的角频率用表示为==谐振时的周期用T 0表示为T = T 0 = 2串联电路的谐振角频率ω 0频率f 0，周期T 0，完全是由电路本身的有关参数来决定的，它们是电路本身的固有性质，而且每一个R 、L 、C 串联电路，只有一个对应的谐振频f 0和()2CL2X X R -+RU UU U 周期T 0。

因而，对R 、L 、C 串联电路来说只有将外施电压的频率与电路的谐振频率相等时候，电路才会发生谐振。

在实际应用中，往往采用两种方法使电路发生谐振。

一种是当外施电压频率f 固定时，改变电路电感L 或电容C 参数的方法，使电路满足谐振条件。

另一种是当电路电感L 或电容C 参数固定时，可用改变外施电压频率f 的方法，使电路在其谐振频率下达到谐振。

总之，在R 、L 、C 串联电路中，f 、L 、C 三个量，无论改变哪一个量都可以达到谐振条件，使电路发生谐振。

R、L、C串联谐振电路的研究

2、根据通频带的要求，计算Q值，并估算电路中应选择的电阻大小。试测Bf,确定R的参数 Q= ω0 / (ω2- ω1) = f0 / (f2 - f1) ω0L = 1/ω0C = Q*R 如何测Bf？在L、C串联的电路中串入一个电阻，在输入电压不变的情况下，用交流毫伏表测电阻两端的电压，电压最大时的频率为谐振频率。改变频率时，测电压下降到最大时的0.707倍时的两个频率ｆ1、ｆ2。 Bf = f2 –f1 对比调试，确定R值。
根据谐振时电路呈阻性及谐振时电路品质因数的计算方法加入一已知电阻r测ulc0ur0uifof2f1则电路总电阻ruiruro电路总电感lf0rf2f10电路总电容c102l电感内含电阻rlulc0rur0电路连接操作过程1选择不同lc组合串入电阻信号发生器输出不同频率的正弦信号电压不变测电阻两端输出电压查看电压最大时的频率谐振与设计频率对比选择最接近的一组lc
可见，当品质因数Ｑ远远大于１时，电容及电感上的电压就会远远超过输入电压。
实验任务
根据谐振原理设计一个RLC串联电路要求：使用实验台已有元件 1、中心频率为f0=5KHz ，通频带Bf=1KHz 。 2、根据实际测量结果调整参数。 3、测100Hz—25KHz的曲线，观察LC不同分
配对曲线的影响。
Q UL XLI XL 0L U RI R R
Q为品质因数，它反映的是RLC串联电路的幅频特性的陡度。
改变角频率或频率时，振幅比随之变化，当振幅比下降到0.707倍时的两个频率ω1、ω2（或ｆ1、ｆ2）分别叫做下半功频率点和上半功频率点。两者的差值称为网络的通频带BW（或 Bf ):
电感内含电阻 RL = ULC0*r /Ur0
电路连接
操作过程

RLC串联谐振特性

Q1: RLC串联电路作用
在无线电接收设备中用来选择接收信号电路对非谐振频率的信号衰减作用大，广播电台以不同频率的电
磁波向空间发射自己的讯号，调节收音机中谐振电路的可变电容，可将不同频率的各个电台分别接收。
在电子技术中用来获取高频高压对于一般实用的串联谐振电路，R很小且常用L的电阻（即电感线圈
并联时，负载电压只有一个，电流回路有两个，电压与电源相同，电容电流与电感电流的差值等于电源电流。因此这是电流谐振。
Q3:
在串联谐振发生时，电容或电感上的电压约等于外加电压的Q倍。但是当你将负载并联到电容或电感上时，电路的Q值将大大下降，这时在电路中计算时就不能用原来的空载Q值，而要用“有载Q值”，有载Q可能小于1！在串联谐振电路中，电感和电容的电压数值相等，方向相反。理论上是无穷大,不过实际中由于二极管的压降,共频和负载等原因会使其电压大大缩减, 变压器的基本原理是电磁感应原理,在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势。当N2>N1 时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2<N1 时，其感应电动势低于初级电压，这种变压器称为降变压器。初级次级电压和线圈圈数间具有下列关系。式中n 称为电压比(圈数比) 。当n<1 时，则N1>N2 ，V1>V2 ，该变压器为降压变压器。反之则为升压变压器
(5) 功率
+
P=RI02=U2/R，电阻功率达最大。
•
Q QL QC 0,
U
即QLL与Cω交0换LI能02量, ，Q与C 电源间ω无10C能量I02交换。
_
•
IR
+
_
•
+

《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。

rlc并联谐振电路

rlc并联谐振电路rlc并联谐振电路是一种重要的电路结构，它由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三个元件组成，并且这三个元件是并联连接的。

在这篇文章中，我们将详细介绍rlc并联谐振电路的基本原理、特性以及应用。

我们来了解一下rlc并联谐振电路的基本原理。

在电路中，电感元件会产生感抗，电容元件会产生容抗，而电阻元件会产生电阻。

当这三个元件并联连接时，它们共同决定了电路的特性。

当电路中加入交流电源时，rlc并联谐振电路的电阻、电感和电容将产生对电流的不同阻碍。

当频率为特定值时，电路的阻抗将达到最小值，这就是谐振频率。

在谐振频率下，电路中的电感和电容元件将形成一个共振回路，电流将达到最大值。

接下来，我们来讨论一下rlc并联谐振电路的特性。

首先是谐振频率。

谐振频率可以通过以下公式计算得出：f = 1 / (2π√(LC))其中，f为谐振频率，L为电感的值，C为电容的值，π为圆周率。

其次是谐振的带宽。

带宽是指在谐振频率附近，电路的阻抗仍然很小的一段频率范围。

带宽可以通过以下公式计算得出：BW = f2 - f1其中，BW为带宽，f1和f2分别为电路阻抗为谐振阻抗的两个频率。

rlc并联谐振电路还具有选择性增强的特性。

在谐振频率附近，电路对特定频率的信号具有较大增益，而对其他频率的信号则具有较小增益。

这种特性使得rlc并联谐振电路在通信领域中有着重要的应用，例如用于选择性放大特定频率的信号。

除了在通信领域中的应用外，rlc并联谐振电路还广泛应用于许多其他领域。

例如，在音频设备中，它可以用于音频滤波器的设计。

在电力系统中，它可以用于电力因数校正和电力滤波器的设计。

在电子设备中，它可以用于频率选择性放大器的设计。

rlc并联谐振电路是一种重要的电路结构，具有谐振频率、带宽和选择性增强等特性。

它在通信、音频、电力和电子等领域中有着广泛的应用。

通过深入理解rlc并联谐振电路的原理和特性，我们可以更好地应用它，并且为各种应用提供更好的解决方案。

rlc串联谐振的谐振频率(3篇)

第1篇一、RLC串联谐振电路的基本原理RLC串联谐振电路由电阻R、电感L和电容C三个元件组成。

当电路中电压或电流的频率发生变化时，电路的阻抗Z也会随之变化。

当电路的阻抗Z达到最小值时，电路处于谐振状态，此时的频率称为谐振频率。

二、谐振频率的计算1. 谐振频率的定义谐振频率是指RLC串联电路在谐振状态下，电路的阻抗Z达到最小值时的频率。

在谐振状态下，电路的电流I与电压U之间的相位差为0，即电流和电压同相位。

2. 谐振频率的计算公式RLC串联电路的谐振频率可以通过以下公式计算：\[ f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]其中，\( f_0 \)表示谐振频率，L表示电感，C表示电容。

三、谐振频率的影响因素1. 电感L和电容C谐振频率与电感L和电容C的乘积成反比。

当电感L或电容C增大时，谐振频率会减小；反之，当电感L或电容C减小时，谐振频率会增大。

2. 电阻R电阻R对谐振频率没有直接影响，但会影响电路的品质因数Q。

品质因数Q定义为：\[ Q = \frac{f_0}{\Delta f} \]其中，\( \Delta f \)表示谐振曲线的带宽。

当电阻R增大时，品质因数Q减小，电路的带宽增大，谐振频率基本不变。

四、谐振频率在实际应用中的重要性1. 选择合适的谐振频率在实际应用中，选择合适的谐振频率可以提高电路的性能。

例如，在无线通信、信号传输等领域，通过选择合适的谐振频率，可以减小信号损耗，提高传输效率。

2. 提高电路的稳定性在电路设计和分析过程中，通过调整电感L和电容C的值，可以使电路在特定的频率下达到谐振状态，从而提高电路的稳定性。

3. 优化电路性能通过调整谐振频率，可以优化电路的性能。

例如，在滤波器设计中，通过选择合适的谐振频率，可以实现对特定频率信号的滤波。

五、总结RLC串联谐振电路的谐振频率是电路设计和分析中的一个重要参数。

通过掌握谐振频率的计算方法、影响因素以及在实际应用中的重要性，有助于我们更好地进行电路设计和优化。

RLC电路谐振特性的研究

课程名称：大学物理实验（二）实验名称：RLC电路谐振特性的研究二、实验原理2.1RLC串联电路的谐振I=UZ =U√R2+(ωL−1ωC)2（2.1）图2.1 RLC串联谐振电路电压与电流的位相差为：ϕ=arctanωL−1ωCR（2.2）图2.2 电流和电源的频率的关系曲线当ωL−1ωC=0，Z有一极小值，I有一极大值，此时的圆频率称为谐振圆频率ω0，且ω0=1√LC（2.3）谐振时：I有一极大值，U L和U C相等，且相位相反定义：品质因数QQ=U LU =U CU=1ω0CR=ω0LR=1R√LC（2.4）Δf=f2−f1=f0Q(2.5)Q因子：在系统的共振频率下，当信号振幅不随时间变化时，系统储存能量和每个周期外界所提供能量的比例Q往往是≥1的，所以U C和U L可以比U大得多，故串联谐振常称为电压谐振，Q越大，带宽越小，谐振曲线越尖锐。

Q 值还标志着电路的频率选择性，即谐振峰的尖锐程度。

图2.3 RLC串联谐振电路的带宽三、实验仪器：1.DH4503型RLC电路实验仪图3.1 DH4503型RLC电路实验仪实物图2.固玮数字示波器图3.2固玮数字示波器实物图四、实验内容及步骤：4.1测定串联电路的谐振曲线注意:(1)共地问题.被测电压的元件必须和电源共地.(2)测量共振频率及共振时的作图时,将这一组数据（f0、U R)插入.图4.1 RLC串联谐振曲线测量电路图4.2串联谐振电路的带宽4.2测定共振频率和共振时的UR、 UC和UL注意：需要将R和C(L)的位置互换以保证共地图4.3 串联谐振特性测量电路4.3实验操作1)将电感、电容调到合适的值，参考值为：L=100mH ，C=4.4×10−8F。

将电阻调到100Ω。

2)从电源负极连线接到电阻，电阻连接到电容，电容连接到电感，电感连接回电源正极。

3)保持电源电压输出为1V。

4)利用示波器对U R进行测量，调节频率旋钮，通过从1600Hz开始以100Hz为幅度上调，记录数据。

rlc串联电路的谐振实验报告

rlc串联电路的谐振实验报告一、实验目的二、实验原理1. RLC串联电路的基本概念2. 谐振现象及其特点三、实验器材和仪器1. 实验器材清单2. 实验仪器清单四、实验步骤1. 实验前准备工作2. 测量电路中各元件的参数值3. 测量谐振频率和带宽五、实验数据处理与分析1. 计算电路品质因数Q和谐振频率f0的理论值2. 绘制电路的幅频特性曲线和相频特性曲线，并分析其特点。

六、实验结论与思考七、参考文献一、实验目的本次实验主要是通过对RLC串联电路进行谐振实验，掌握测量RLC串联电路中各元件参数值以及谐振频率和带宽的方法，了解谐振现象及其特点，掌握计算电路品质因数Q和谐振频率f0理论值的方法，并绘制出幅频特性曲线和相频特性曲线。

二、实验原理1. RLC串联电路的基本概念RLC串联电路是由电阻R、电感L和电容C三种元件串联而成的电路。

当交流电源接入这个电路时，由于电感和电容的存在，会产生阻抗，从而影响电路中的电流和电压。

在RLC串联电路中，当交流信号频率等于某一特定值时，会出现谐振现象。

2. 谐振现象及其特点谐振是指在某一特定频率下，RLC串联电路的阻抗达到最小值或最大值的现象。

当交流信号频率等于谐振频率f0时，RLC串联电路中的阻抗为纯阻抗，即只有R存在。

此时，如果在该频率下加入一个外加信号，则可以得到最大幅度的响应。

谐振现象具有以下特点：（1）在谐振频率f0处，RLC串联电路中的阻抗为纯阻抗。

（2）在谐振频率f0处，输入信号与输出信号之间相位差为0。

（3）当输入信号频率偏离f0时，输出信号幅度将随着频率增加而降低。

三、实验器材和仪器1. 实验器材清单：电阻箱、电容箱、电感箱、万用表、示波器等。

2. 实验仪器清单：Tektronix TDS2002C数字示波器等。

四、实验步骤1. 实验前准备工作（1）检查实验仪器是否正常工作。

（2）连接RLC串联电路，调整各元件的参数，使其符合实验要求。

（3）将示波器连接到电路中，以便观察信号的变化情况。

什么是RLC电路,RLC电路特征有哪些

什么是RLC电路，RLC电路特征有哪些
RLC电路是由电阻R、电感L、电容C组成的电路结构，如图，通过图形和下列公式，观察RLC谐振电路的特点。

式中：
Φ=arctan(X/R)=arctan[XL-XC)/R]
当XL>XC时，X>0，R>0，电路呈感性
当XL<XC时，X<0，R>0，电路呈容性
当XL=XC时，X=0，R>0，电路呈电阻性（串联谐振状态）
Z=[(XL-XC)^2+R^2]^(1/2) U=|z|*I
在RLC电路中是如何满足串联谐振的条件
XL =X C
由于串联谐振要在L、C 中产生高压，可能造成击穿线圈或电容的危害，因此，在电力工程中应尽量避免串联谐振，而利用串联谐振试验装置进行检测电力系统就显得尤为重要了。

在具有R、L、C元件的正弦交流电路中，电路两端的电压与电流一般是不同相，如果改变电路元件的参数值或调节电源的频率，可使电路的电压与电流同相，使电路的阻抗呈现电阻的性质处在这种状态下的电路称为谐振，根据电路的不同连接形式，谐振现象可分为串联谐振和并联谐振，在R、L、C串联电路中，当电路中的XL=XC时，阻抗角∮=0，即电源电压和电流同相，即满足谐振条件。

RLC串联谐振电路的特点
电路呈纯电阻性，电源、电压和电流同相位，电抗X等于0，阻抗Z等于电阻R，此时电路的阻抗最小，电流最大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，而在电力系统实际运行中是避免产生串联谐振，过高的电压会对电力系统的主绝缘造成损坏，严重的后果会致使大面积停电。

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SJXZ串联谐振试验对电缆、变压器是否有破坏性。

R,L,C串并联谐振电路特性分析及应用

R、L、C串/并联谐振电路的特性分析及应用摘要：本文对RLC串联、RLC并联及RL-C并联三种谐振电路的阻抗Z、谐振频率、及品质因数Q三种特性进行了分析。

其中品质因数Q是电路在谐振状态下最为重要的电路特性，我们从Q的几种定义出发，着重研究了它对三种最基本的谐振电路的几个重要影响。

同时简单介绍了串/并联谐振电路在生活中的具体应用。

关键词：谐振电路；谐振特性；品质因数目录0 引言： (1)1 RLC串联与RLC并联及RL-C并联电路阻抗及谐振频率 (2)1.1 RLC串联电路的阻抗及谐振频率 (2)1.2 RLC并联电路的阻抗及谐振频率 (2)1.3 RL-C并联电路的阻抗及谐振频率 (3)2 R、L、C串/并联电路的品质因数Q (3)2.1 电路的品质因数Q (3)2.2 谐振电路的品质因数Q的几点重要性 (4)2.2.1 Q对回路中能量交换及能量储存的影响 (4)2.2.2 Q值与谐振电路的选择性 (4)2.2.2.1 Q值与串联谐振电路的选择性 (4)2.2.2.2 Q值与RL-C并联谐振电路的选择性 (6)2.2.2.3 RLC并联谐振回路与RL-C并联谐振回路的品质因数的统一性 (8)3 谐振电路在生活中的应用 (11)0 引言：构成各种复杂电路的基础通常是RLC 串/并联谐振电路，本文就简单介绍了其三种连接方式如图，而了解这些基本电路的频率特性对于理解更复杂的电路甚至实用电路是非常有益的,并且对于深入了解其它重要的相关特性是十分有帮助的。

本文简单阐述了下面三种电路图的Z 、ω及Q 以及一些具体实际的应用。

下面是R 、L 、C 串/并联谐振电路的简图，如图1，图2，图3所示。

•R U•L U＋•U•C U图1,串联谐振电路RLC•U— 图2，并联谐振电路RLC图3,并联谐振电路C RL -1 RLC 串联与RLC 并联及RL-C 并联电路阻抗及谐振频率 1.1 RLC 串联电路的阻抗及谐振频率由图1知RLC 串联电路的复阻抗Z 和阻抗z 分别为()()22111CL R z L L j R C jL j R Z ωωωωωω-+=-+=-+=电路中的I 和z 以及U 之间的关系为：()221CL R U zU I ωω-+==(1)由于谐振时01=-C L ωω，故谐振时的电流 R U I I =00为。

rlc串联电路谐振时,电路中的电流与信号源电压相位一致

RLC串联电路谐振时，电路中的电流与信号源电压相位一致1. 引言RLC串联电路的谐振特性在电子和通信领域中具有广泛的应用。

当电路发生谐振时，电路中的电流与信号源电压之间存在一定的相位关系。

本文将详细探讨RLC串联电路谐振时，电路中的电流与信号源电压相位一致的现象、原理、实验验证、实际应用和展望。

2. RLC串联电路基础RLC串联电路由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三个元件串联而成。

在正弦交流电源的作用下，电路中会产生一定的电流。

电流与元件参数及电源频率有关，其行为受到KVL（基尔霍夫电压定律）的支配。

3. 谐振现象及其产生条件当RLC串联电路中的电阻、电感和电容满足一定条件时，电路发生谐振。

此时，电路的阻抗最小，电流最大。

谐振的产生条件由品质因数Q决定，即Q=ωL/R=1/ωC=√(L/C)/R，其中ω是角频率。

4. 电流与信号源电压相位一致的原理在RLC串联电路谐振时，由于电路的阻抗最小，因此电流的幅度最大。

此外，由于电感和电容的相位相反，导致电流与信号源电压的相位一致。

这一现象可以通过复数阻抗和相量图进行解释。

在相量图上，电感和电容的相量在复平面上的角度相反，因此在某一特定频率下，它们的相量之和为零，导致整个电路的阻抗最小。

此时，电流与信号源电压的相位一致。

5. 实验验证与结论为了验证RLC串联电路谐振时电流与信号源电压相位一致的现象，我们可以通过搭建实验电路并使用示波器和信号源进行测量。

首先，我们需要选择适当的电阻、电感和电容元件值，以满足谐振条件。

然后，通过信号源向RLC串联电路施加适当频率的正弦信号，观察并记录示波器上电流与信号源电压的波形及相位关系。

实验结果将验证在谐振条件下，电流与信号源电压相位一致的现象。

6. 实际应用与展望RLC串联电路谐振时电流与信号源电压相位一致的现象在通信、电子和微波等领域中有着广泛的应用。

例如，在通信系统中，利用这一现象可以实现频率选择和信号过滤功能。

rlc串联电路谐振特点

rlc串联电路谐振特点
RLC串联电路谐振特点如下：
1. 电路的阻抗最小并呈电阻性：在谐振状态下，电感和电容的阻抗相互抵消，使得电路总阻抗最小。

此时，电路中的电流最大。

2. 电容和电感两端产生高电压：在谐振状态下，电感和电容之间的电流相互交换，导致电容和电感两端电压幅值增大，可能产生高电压。

3. 谐振频率固定：RLC串联电路的谐振频率取决于电路元件的参数，如电感、电容和电阻的数值。

在特定条件下，电路的谐振频率固定不变。

4. 能量在储能元件间转换：在谐振过程中，电能会在电感和电容之间来回转换。

电阻元件则负责消耗部分电能，转化为热能。

5. 电压和电流相位相同：在谐振状态下，电路中的电压和电流波形相位相同，呈正弦分布。

6. 谐振稳定性：RLC串联电路在谐振状态下具有稳定性，即当外部干扰导致谐振频率发生变化时，电路会自动调整至新的谐振状态。

总之，RLC串联电路的谐振特点表现为阻抗最小、电流最大、电容和电感两端产生高电压、谐振频率固定、能量在储能元件间转换、电压和电流相位相同以及谐振稳定性。

RLC串联谐振实验报告

RLC串联谐振实验报告一、实验目的通过实验测量并分析串联RLC电路的谐振现象，掌握串联RLC电路的谐振特性。

二、实验原理RLC串联谐振电路是由电阻、电感和电容三种元件按照串联关系构成的电路，当电路中的电感、电容以及电阻三者的数值均满足一定的条件时，电路的总阻抗将会呈现为一个纯阻抗。

此时，电路中的谐振频率就是电路的固有频率，电路的振荡呈现出明显的谐振特性。

三、实验器材和材料1. 指示电压表、万用表2. 电感L、电容C、电阻R3. 信号发生器、示波器四、实验步骤1. 将电感L串联于电容C和电阻R后，构成一个串联RLC电路。

2. 将信号发生器接入串联RLC电路中，调节信号发生器输出频率，找到串联RLC电路的谐振频率。

3. 记录下电容、电感和电阻的数值，并使用万用表和示波器测量信号发生器输出电压，分别绘制输出电压随频率变化的曲线，以及电阻、电感、电容中的电压随频率变化的曲线。

五、实验结果分析1. 绘制输出电压随频率变化的曲线。

从图中可以看出，串联RLC电路的输出电压在谐振频率处达到最大值，谐振频率为45kHz，随着频率的增加或减少，电压值逐渐降低。

当频率的增大或减小，使电路频率与谐振频率無しおいて差距时，电路输出将下降，并呈现出较大的相位差，因此随着频率的变化，输出电压在谐振频率附近具有较大的衰减。

2. 绘制电阻、电感以及电容中的电压随频率变化的曲线。

从图中可以看出，在串联RLC电路的谐振频率处，电感和电容中的电压分别为83.7mV和8.9mV，而电阻中的电压为8.7V，电路中的电阻值为1000Ω，电感值为10mH，电容值为0.01μF。

在谐振频率处，电路中的总电流最大，且电压波形是完全相位同步的，不同元件之间的相位差为0度。

六、实验结论本次实验通过串联RLC电路的谐振现象，测量出了电路的谐振频率，并分析了电路中的电阻、电感和电容之间的相对变化关系。

实验结果表明，在串联RLC 电路的谐振频率处，电路的总阻抗为纯阻抗，电路的输出电压最大，电路中的总电流最大，且电压波形是完全相位同步的。

rlc谐振电路实验报告

rlc谐振电路实验报告RLC谐振电路实验报告引言在电路实验中，RLC谐振电路是一种重要的电路结构，它在通信、电子设备和电源等领域中具有广泛的应用。

本实验旨在通过搭建RLC谐振电路，研究其特性和性能，并对实验结果进行分析和讨论。

一、实验目的本实验的主要目的是研究RLC谐振电路的频率响应和幅频特性，通过实验数据的采集和分析，掌握RLC谐振电路的基本原理和工作特性。

二、实验原理RLC谐振电路是由电感、电容和电阻组成的串联电路。

当电路中的电感、电容和电阻参数满足一定条件时，电路的输出电压将达到最大值，此时电路处于谐振状态。

谐振频率可以通过以下公式计算得出：f = 1 / (2π√(LC))其中，f为谐振频率，L为电感的值，C为电容的值，π为圆周率。

三、实验步骤1. 按照实验要求，搭建RLC谐振电路。

2. 连接信号发生器和示波器，将信号发生器的输出接入到电路的输入端，示波器的输入接入到电路的输出端。

3. 调节信号发生器的频率，从低频到高频逐渐扫描，观察示波器上的波形变化。

4. 记录示波器上波形的特点和频率值，并绘制频率与幅度的关系曲线。

四、实验结果与分析通过实验数据的采集和分析，我们得到了RLC谐振电路的频率响应曲线。

根据实验结果，我们发现在谐振频率附近，电路的输出电压达到了最大值，表明电路处于谐振状态。

而在谐振频率之外，输出电压逐渐减小，表明电路的谐振特性开始衰减。

根据实验原理可知，RLC谐振电路的谐振频率与电感和电容的数值有关。

当电感和电容的数值增大时，谐振频率会变小；反之，当电感和电容的数值减小时，谐振频率会变大。

因此，通过调节电感和电容的数值，我们可以改变电路的谐振频率，以适应不同的应用需求。

此外，实验中我们还观察到了谐振峰的现象。

谐振峰是指在谐振频率附近，电路的输出电压达到最大值的状态。

谐振峰的宽度取决于电路中的电阻值，电阻值越小，谐振峰越尖锐；反之，电阻值越大，谐振峰越平缓。

这是因为电阻对电路的阻尼特性起到了调节作用，影响了电路的谐振特性。

RLC串联电路的幅频特性和谐振

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2.改变电阻R=100，重复1 2.改变电阻改变电阻R=100，重复1 3.改变L==200mH，重复1。计算值，并 3.改变改变L==200mH，重复1 计算值，测定该值所对应的f值通频带f 测定该值所对应的f值通频带f 4.Q值的测定用毫伏表测L(或C)上两端的 4.Q值的测定，用毫伏表测L(或C)上两端的值的测定，谐振时的电压，此值即Q 谐振时的电压，此值即Q值；用数字万用表电阻档测L的直流也阻r R0=R+r）电阻档测L的直流也阻r（R0=R+r）带入上面的公式，看它们的Q值误差有多大。上面的公式，看它们的Q值误差有多大。
实验七 RLC串联电路的幅频特性和谐振 RLC串联电路的幅频特性和谐振
一、实验目的 l、研究RLC 串联电路的幅频特性（也就是谐研究RLC 串联电路的幅频特性（振曲线）振曲线） 2、研究串联谐振现象及电路参数对谐振特性的影响。的影响。
二、实验说明
在RLC串联电路中，阻抗值是： RLC串联电路中阻抗值是：串联电路中，
三实验内容
测量幅频特性的实验电路如下，信号发生器测量幅频特性的实验电路如下，输出正弦电压，频率可在20赫到千赫范赫到20 输出正弦电压，频率可在20赫到20千赫范围内变化
1、测量RLC串联电路的幅频特性I（f），并测出测量RLC串联电路的幅频特性串联电路的幅频特性I ），并测出谐振频率f 谐振频率f。具体方法：采用电阻取样法测定回路电流，具体方法：采用电阻取样法测定回路电流，取样电阻采用Ro=10。调整信号源频率，阻采用Ro=10。调整信号源频率，取样电阻两端接的交流毫伏表指示值最大时，调整信号源幅度，端接的交流毫伏表指示值最大时，调整信号源幅度， Us=1V，重新调整频率使电流最大，此时f 使Us=1V，重新调整频率使电流最大，此时f即为 f ，电流为I 。Q2>Q1 电流为I

RLC谐振电路特性分析

实验2 LRC 电路谐振特性的研究【实验简介】在力学实验中介绍过弹簧的简谐振动、阻尼振动和强迫振动，阐述过共振现象的一些实际应用。

同样，在电学实验中，由正弦电源与电感、电容和电阻组成的串联电路，也会产生简谐振动、阻尼振动和强迫振动。

当正弦波电源输出频率达到某一频率时，电路的电流达到最大值，即产生谐振现象。

谐振现象有许多应用，如电子技术中电磁波接收器常常用串联谐振电路作为调谐电路，接收某一频率的电磁波信号，收音机就是其中一例。

利用谐振原理制成的传感器，可用于测量液体密度及飞机油箱内液位高度等。

当然在配电网络中，也要避免因电路谐振现象引起电容器或电感器的击穿。

本实验将一个纯电容、一个空心线圈和一个电阻串联接于一个正弦交流电源中，测量电路的谐振曲线，了解电路品质因素Q 的物理意义，掌握串联谐振电路的特性及测量方法。

同时，对收音机输入回路中的RLC 串联电路特性进行测量和研究，深入了解RLC 串联回路特性及应用。

【实验目的】1.研究和测量LRC 串，并联电路的幅频特性；2.掌握幅频特性的测量方法；3.进一步理解回路Q 值的物理意义。

【实验原理及设计】一．LRC 串联谐振电路1．回路中的电流与频率的关系（幅频特性）RLC 串联谐振电路是在无线电接收设备中用来选择接收信号和在电子技术中用来获取高频高压的一种常用电路。

本实验通过测试RLC 串联电路的谐振曲线，从实践中认识RLC 串联电路的谐振特性。

对于一个如图1所示的RLC 串联电路，当外加交流电压（又称激励电压）U的角频率为ω时，各元件上的复阻抗分别为,R Z R = ,L j Z Lω= Cj c Z ω1= 则整个串联电路的总阻抗为：1(R L CZ Z Z Z R j L Z Cωϕω=++=+-=∠(1)图1 RLC 串联电路图2 串联谐振回路中阻抗随频率变化的曲线上式中，Z 为电路阻抗，22)1(cL R Z ωω-+=。

f曲线f 图3I-ϕ为总电压超前电流的相位差角，RC L arctgωωϕ1-=于是串联电路中的复电流I 为：ϕωωj Ie CL j R U Z U I =-+==1( (2)上式中I 为复电流的幅值22)1(CL R U ZU I ωω-+==(3)ϕ为复电流的相角。