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交流电路的谐振现象实验报告

交流电路的谐振现象实验报告

交流电路的谐振现象实验报告一、实验目的1、深入理解交流电路中谐振现象的基本原理。

2、掌握测量谐振频率、品质因数等参数的方法。

3、观察并分析串联谐振和并联谐振的特点及差异。

二、实验原理在交流电路中,当电感、电容和电阻串联或并联时,在一定的电源频率下,可能会出现谐振现象。

串联谐振时,电路的阻抗最小,电流达到最大值,且电感和电容两端的电压可能远大于电源电压。

其谐振频率$f_0$可由公式$f_0 =\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$计算得出,其中$L$为电感值,$C$为电容值。

并联谐振时,电路的阻抗最大,电流达到最小值,且电感和电容中的电流可能远大于总电流。

品质因数$Q$是衡量谐振电路性能的重要参数,对于串联谐振,$Q =\frac{\omega_0 L}{R}$;对于并联谐振,$Q =\frac{R}{\omega_0 L}$。

三、实验仪器1、信号发生器2、示波器3、电阻箱4、电感箱5、电容箱四、实验步骤1、串联谐振实验按照电路图连接好串联电路,包括电阻、电感和电容。

调节信号发生器的输出频率,从低到高逐渐变化,同时观察示波器上的电流波形,当电流达到最大值时,记录此时的频率,即为串联谐振频率$f_{0s}$。

测量此时电阻、电感和电容两端的电压,并计算品质因数$Q_s$。

2、并联谐振实验按照电路图连接好并联电路,包括电阻、电感和电容。

同样调节信号发生器的频率,从低到高逐渐变化,观察示波器上的电流波形,当电流达到最小值时,记录此时的频率,即为并联谐振频率$f_{0p}$。

测量此时电阻、电感和电容中的电流,并计算品质因数$Q_p$。

五、实验数据记录与处理1、串联谐振实验数据|实验次数|电阻$R$(Ω)|电感$L$(mH)|电容$C$(μF)|谐振频率$f_{0s}$(kHz)|电阻电压$U_R$(V)|电感电压$U_L$(V)|电容电压$U_C$(V)|品质因数$Q_s$ ||::|::|::|::|::|::|::|::|::|| 1 | 500 | 100 | 01 | 50 | 50 | 150 | 150 | 30 || 2 | 800 | 150 | 008 | 40 | 80 | 240 | 240 | 60 |2、并联谐振实验数据|实验次数|电阻$R$(Ω)|电感$L$(mH)|电容$C$(μF)|谐振频率$f_{0p}$(kHz)|电阻电流$I_R$(mA)|电感电流$I_L$(mA)|电容电流$I_C$(mA)|品质因数$Q_p$ ||::|::|::|::|::|::|::|::|::|| 1 | 1000 | 80 | 006 | 60 | 60 | 180 | 180 | 18 || 2 | 1200 | 100 | 005 | 50 | 50 | 250 | 250 | 25 |根据实验数据,计算出串联谐振和并联谐振的平均谐振频率、品质因数等参数。

交流电路的谐振现象实验报告

交流电路的谐振现象实验报告

交流电路的谐振现象实验报告交流电路的谐振现象实验报告引言交流电路的谐振现象是电子学中的重要概念之一。

谐振是指当电路中的电感和电容元件达到特定的数值时,电路会发生共振现象,电流和电压的幅值会达到最大值。

本实验旨在通过搭建交流电路并观察其谐振现象,加深对谐振现象的理解。

实验材料和方法材料:电感线圈、电容器、电阻器、交流电源、示波器等。

方法:首先,我们按照实验要求搭建交流电路,将电感线圈、电容器和电阻器连接在一起,并接入交流电源。

然后,使用示波器测量电路中的电压和电流,并记录下来。

实验结果与分析在实验过程中,我们通过调节电感线圈和电容器的数值,观察到了电路的谐振现象。

当电感和电容的数值达到一定的比例时,电路中的电流和电压会达到最大值。

谐振频率的计算根据实验数据,我们可以计算出电路的谐振频率。

谐振频率的计算公式为:f=1/(2π√(LC)),其中f为谐振频率,L为电感的值,C为电容的值。

实验误差的分析在实验中,由于仪器的精度和实验条件的限制,可能会产生一定的误差。

例如,电感线圈和电容器的实际数值与标称数值可能存在一定的偏差,导致计算出的谐振频率与理论值有所差别。

谐振现象的应用谐振现象在电子学中有着广泛的应用。

例如,在无线通信中,天线的谐振频率与传输信号的频率相匹配,可以实现信号的传输和接收。

此外,谐振现象还应用于音响设备、电子滤波器等领域。

实验总结通过本次实验,我们深入了解了交流电路的谐振现象。

通过观察和测量实验数据,我们验证了谐振频率的计算公式,并分析了实验误差的来源。

谐振现象在电子学中有着重要的应用,对于我们理解和应用电路具有重要意义。

结语交流电路的谐振现象是电子学中的基础概念之一,通过本次实验,我们对谐振现象有了更深入的了解。

通过实验数据的分析和计算,我们验证了谐振频率的计算公式,并探讨了实验误差的来源。

谐振现象在电子学中有着广泛的应用,对于我们理解和应用电路具有重要意义。

通过本次实验,我们不仅提高了实验操作的能力,还加深了对交流电路谐振现象的理解。

仿真实验报告模板

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結品文档电路计算机辅助设计院系:电力工程学院专业年级(班级):电力工程与管理2011192班学生姓名:_________ 学号:201129 ________扌旨导教师:_____ 杨尔滨、杨欢红_______________成绩:_________________2013年07月06日教师评语:精品文档目录仿真实验一节点电压法分析直流稳态电路 (1)仿真实验二戴维宁定理的仿真设计 (5)仿真实验三叠加定理的验证 (8)仿真实验四正弦交流电路一一谐振电路的仿真 (11)仿真实验五两表法测量三相电路的功率 (14)仿真实验六含受控源的RL电路响应的研究 (18)仿真实验七含有耦合互感的电路的仿真实验................................. -21仿真实验八二阶电路零输入响应的三种状态轨迹............................. -27仿真实验九二端口电路的设计与分析. (32)=G2(M1-M2)实验一节点电压法分析电路一、电路课程设计目的(1)通过较简易的电路设计初步接触熟悉Multisniill.Oo(2)学会用Multisimll.O获取某电路元件的某个参数。

(3)通过仿真实验加深对节点分析法的理解及应用。

二、实验原理及实例节点分析法是在电路中任意选择一个节点为非独立节点,称此节点为参考点。

其它独立节点与参考点之间的电压,称为该节点的节点电压。

节点分析法是以节点电压为求解电路的未知量,利用基尔霍夫电流定律和欧姆定律导出(n ・1)个独立节点电压为未知量的方程,联立求解,得出各节点电压。

然后进一步求出各待求量。

卜•图所示是具有三个节点的电路,下面以该图为例说明用节点分析法进行的电路分析方法和求解步骤,导出节点电压方程式的一般形式。

图1—1首先选择节点③为参考节点,则u3 = 0。

设节点①的电压为ul、节点②的电压为u2,各支路电流及参考方向见图中的标示。

谐振电路试验实验报告

谐振电路试验实验报告

一、实验目的1. 理解谐振电路的基本原理和特性。

2. 掌握RLC串联谐振电路的谐振频率、品质因数等参数的测量方法。

3. 通过实验验证谐振电路在不同频率下的电流和电压响应。

4. 学习使用示波器和信号发生器等实验仪器。

二、实验原理谐振电路是由电感(L)、电容(C)和电阻(R)组成的电路,其工作原理基于电磁感应和电容器充放电现象。

当电路中的交流电压频率等于电路的自然谐振频率时,电路中的电流和电压达到最大值,这种现象称为谐振。

RLC串联谐振电路的谐振频率由以下公式确定:\[ f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]其中,\( f_0 \) 是谐振频率,\( L \) 是电感值,\( C \) 是电容值。

在谐振频率下,电路的品质因数(Q值)可以表示为:\[ Q = \frac{1}{R\sqrt{\frac{L}{C}}} \]其中,\( Q \) 是品质因数,\( R \) 是电阻值。

三、实验仪器与设备1. RLC串联谐振电路实验板2. 双踪示波器3. 信号发生器4. 数字多用表5. 交流电源四、实验步骤1. 搭建电路:根据实验要求,将电感、电容和电阻按照RLC串联方式连接到实验板上。

2. 设置信号发生器:将信号发生器设置为正弦波输出,并调整频率和幅度。

3. 测量谐振频率:逐渐调整信号发生器的频率,观察示波器上电压和电流的变化。

当电压或电流达到最大值时,记录此时的频率即为谐振频率。

4. 测量品质因数:在谐振频率下,使用数字多用表测量电路中的电流和电压,并根据公式计算品质因数。

5. 测量电流和电压响应:在多个不同频率下,测量电路中的电流和电压,绘制幅频特性曲线。

五、实验结果与分析1. 谐振频率测量:通过实验,测量得到的谐振频率与理论计算值基本一致,误差在可接受范围内。

2. 品质因数测量:实验测得的品质因数与理论计算值相符,说明电路具有良好的谐振特性。

3. 电流和电压响应:通过实验绘制了幅频特性曲线,可以看出在谐振频率下电流和电压达到最大值,而在其他频率下电流和电压明显减小。

交流谐振电路实验报告

交流谐振电路实验报告

交流谐振电路实验报告一.实验目的1.练习三相负载的星形联接和三角形联接;2.了解三相电路线电压与相电压,线电流与相电流之间的关系;3.了解三相四线制供电系统中,中线的作用;4.观察线路故障时的情况。

二.原理说明电源用三相四线制向负载供电,三相负载可接成星形(又称‘Y’形)或三角形(又称‘Δ’形)。

当三相对称负载作‘Y’形联接时,线电压UL是相电压UP的倍,线电流IL等于相电流IP,即:,流过中线的电流IN=0;作‘Δ’形联接时,线电压UL等于相电压UP,线电流IL是相电流IP的倍,即:?不对称三相负载作‘Y’联接时,必须采用‘YO’接法,中线必须牢固联接,以保证三相不对称负载的每相电压等于电源的相电压(三相对称电压)。

若中线断开,会导致三相负载电压的不对称,致使负载轻的那一相的相电压过高,使负载遭受损坏,负载重的一相相电压又过低,使负载不能正常工作;对于不对称负载作‘Δ’联接时,IL≠IP,但只要电源的线电压UL对称,加在三相负载上的电压仍是对称的,对各相负载工作没有影响。

本实验中,用三相调压器调压输出作为三相交流电源,用三组白炽灯作为三相负载,线电流、相电流、中线电流用电流插头和插座测量。

(EEL—ⅤB为三相不可调交流电源)三.实验设备?1.三相交流电源2.交流电压表、电流表3.EEL—17组件或EEL—55组件四.实验内容1.三相负载星形联接(三相四线制供电)实验电路如图24-1所示,将白炽灯按图所示,连接成星形接法。

用三相调压器调压输出作为三相交流电源,具体操作如下:将三相调压器的旋钮置于三相电压输出为0V的位置(即逆时针旋到底的位置),然后旋转旋钮,调节调压器的输出,使输出的三相线电压为220V。

测量线电压和相电压,并记录数据。

(EEL—ⅤB为三相不可调交流电源,输出的三相线电压为380V)(1)在有中线的情况下,测量三相负载对称和不对称时的各相电流、中线电流和各相电压,将数据记入表24-1中,并记录各灯的亮度。

交流谐振电路实验报告

交流谐振电路实验报告

交流谐振电路实验报告交流谐振电路实验报告引言:交流谐振电路是电路中常见的一种特殊电路,它在特定频率下能够实现电流和电压的最大响应。

本实验旨在通过构建交流谐振电路,研究其工作原理和性能特点。

一、实验目的本实验的主要目的是探究交流谐振电路的特性,包括共振频率、谐振频带、频率选择性等。

通过实验,我们希望能够深入了解交流谐振电路的工作原理,并能够通过实际测量和计算验证理论模型。

二、实验器材与原理1. 实验器材:本次实验所需的主要器材包括信号发生器、电感、电容、电阻、示波器等。

2. 实验原理:交流谐振电路由电感、电容和电阻组成。

当电感和电容并联时,可以形成一个谐振回路。

在特定频率下,电感和电容的阻抗相互抵消,使得电路呈现出最大的响应。

这个特定频率称为共振频率。

三、实验步骤1. 搭建电路:按照实验要求,搭建交流谐振电路。

将电感、电容和电阻按照电路图连接好,并连接信号发生器和示波器。

2. 测量共振频率:通过调节信号发生器的频率,观察示波器上电压的变化。

当电压达到最大值时,记录此时的频率,即为共振频率。

3. 测量谐振频带:在共振频率附近,逐渐改变信号发生器的频率,并记录示波器上电压的变化。

当电压下降到共振电压的70.7%时,记录此时的频率,即为谐振频带。

4. 计算频率选择性:通过测量共振频率和谐振频带,可以计算出交流谐振电路的频率选择性。

频率选择性是指在谐振频带内,电路对频率变化的敏感程度。

四、实验结果与分析通过实验,我们得到了交流谐振电路的共振频率和谐振频带。

根据实验数据,我们可以计算出频率选择性。

通过比较实验结果和理论模型,我们可以验证交流谐振电路的工作原理。

五、实验误差与改进在实验过程中,由于仪器精度和实验环境等因素的影响,可能会引入一定的误差。

为了减小误差,可以采取以下改进措施:提高仪器的精度、增加实验次数并取平均值、控制实验环境等。

六、实验结论通过本次实验,我们深入了解了交流谐振电路的工作原理和性能特点。

谐振电路实习报告

谐振电路实习报告

一、实习背景与目的在电子技术领域,谐振电路是一个基础且重要的组成部分。

为了加深对谐振电路理论知识的理解,提高动手实践能力,我们开展了谐振电路的实习。

本次实习旨在通过实际操作,让学生掌握谐振电路的原理、设计方法、调试技巧,并学会分析电路性能。

二、实习内容与过程1. 理论学习实习前,我们首先对谐振电路的基本概念、原理、特点进行了系统的理论学习。

通过查阅资料、课堂讲解,我们了解了谐振电路的定义、工作原理、谐振频率、品质因数等基本概念。

2. 电路设计根据实习要求,我们设计了两个谐振电路:LC谐振电路和RC谐振电路。

在设计过程中,我们考虑了电路元件的选择、参数的匹配、电路的稳定性等因素。

3. 电路搭建在搭建电路时,我们严格按照电路图进行,注意元件的连接顺序和方向。

在焊接过程中,我们遵循焊接规范,确保电路的可靠性和稳定性。

4. 电路调试搭建完成后,我们对电路进行了调试。

通过调整电路参数,观察电路性能,分析电路的谐振频率、品质因数等指标。

在调试过程中,我们遇到了一些问题,如电路不稳定、谐振频率偏差等,通过查阅资料、请教老师,我们找到了解决问题的方法。

5. 实验数据分析在实验过程中,我们记录了电路的谐振频率、品质因数等数据,并与理论值进行了对比分析。

通过实验数据的处理,我们进一步了解了谐振电路的特性。

三、实习结果与收获1. 理论知识通过本次实习,我们对谐振电路的理论知识有了更深入的理解。

我们掌握了谐振电路的定义、原理、特点,以及谐振频率、品质因数等基本概念。

2. 动手能力在实习过程中,我们学会了电路搭建、调试、分析等基本技能。

通过实际操作,我们的动手能力得到了显著提高。

3. 问题解决能力在实习过程中,我们遇到了一些问题,如电路不稳定、谐振频率偏差等。

通过查阅资料、请教老师,我们学会了如何分析问题、解决问题,提高了自己的问题解决能力。

4. 团队协作本次实习是团队合作完成的。

在实习过程中,我们互相学习、互相帮助,共同完成了实习任务。

电路谐振仿真实验报告

电路谐振仿真实验报告

电路谐振仿真实验报告1. 实验目的本实验旨在通过电路谐振仿真实验,了解并掌握电路谐振的基本原理、特性以及相关参数的计算和测量。

2. 实验原理在电路中,当电感和电容按照一定的方式连接时,会出现谐振现象。

谐振是指电路中的电感和电容能够以最大的能量交换频率进行振荡,这种频率称为谐振频率。

在谐振频率下,电路中的电压和电流呈现特殊的相位关系。

该电路由电感、电容和电阻构成。

当电感与电容串联时,谐振频率f可以通过以下公式计算:f = 1 / (2π√(LC))其中,f为谐振频率,L为电感值,C为电容值,π为圆周率。

3. 实验材料与器件•信号发生器•示波器•电感•电容•电阻•连接线4. 实验步骤步骤1:搭建电路根据实验要求,选择合适的电感、电容和电阻,按照电路图连接这些器件。

确保连接正确且紧固可靠。

步骤2:接通电源将电路连接到电源,确保电源稳定并符合实验要求。

步骤3:调节信号发生器使用信号发生器产生符合实验要求的信号,并将其输入到电路中。

调节信号发生器的频率,使其接近谐振频率。

步骤4:观察波形使用示波器观察电路中的波形。

记录并分析波形的幅值、频率、相位等特征参数。

步骤5:测量电路参数根据实验需要,测量电路中的电感、电容和电阻的具体数值。

使用合适的测量仪器,按照操作说明进行测量。

步骤6:计算谐振频率根据实验测得的电感和电容数值,使用之前提供的公式计算谐振频率。

5. 实验结果与分析通过以上步骤,我们可以获取电路中的波形、参数和谐振频率等数据。

根据这些数据,我们可以进一步分析电路的谐振特性,如频率响应、幅频特性等。

6. 实验总结通过本次电路谐振仿真实验,我们深入了解了电路谐振的原理和特性。

通过实验数据的分析和计算,我们得到了电路的谐振频率,并对电路的性能进行了评估和总结。

本实验不仅让我们掌握了电路谐振的实验方法和技巧,还加深了我们对电路理论的理解。

这对于我们今后的学习和工作都具有重要的意义。

7. 参考文献[1] 电路谐振原理与实验,链接:(这里填写参考文献链接)。

二级大物实验报告-交流谐振电路

二级大物实验报告-交流谐振电路

实验题目:交流谐振电路 实验目的:研究RLC 串、并联电路的交流谐振现象,学习测量谐振曲线的方法,学习并 掌握电路品质因数 Q 的测量方法及其物理意义。

实验原理:1、RLC 串联谐振电路电路中总阻抗・21 2…(L C )于是总电流R 2振现象。

品质因数Q 用来反映谐振电路的固有性质:、RLC 并联谐振电路 R 2 ( L)2 :(12LC )2 (2 CR)2,相位差 arctan2 2C[R ( L) ] LZ LQ Z C RV CV R V L V R1 2 2U 时,Z max QR ,W n V/QR 。

当1 当,0 (R )2 时,电路达到交流谐振品质因数QI C I L L 1 IIRRC实验仪器:信号发生器、 电容、电感、电阻箱、示波器当0电流与信号之间的相位差 arcta n(L 丄 當)当容抗Z C1—与感抗Z LCL 相等时, Z=R 为最小值, =0,这就称为谐谐振角频率,L C ,谐振频率电路中总阻抗Z电流I=V/Z 。

实验内容:1、按照实验图(右图)连接好电路图,将电容、电感分别调为0.005卩F、0.2H,将信号发生器的峰-峰值设为4V;2 、在R=400Q下,调节信号发生器的频率,使其从3kHz变化至7kHz,记录25个V R的峰-峰值(谐振值附近记录密度大些);3 、在R=600Q下,重复(2)的过程;4 、分别测量两个阻值下,当电路达到谐振时的V L、5 、数据比较与作图处理。

实验数据:C表一:R=400时的交流谐振数据C表二:R=600时的交流谐振数据数据处理:表三:R=400时频率与电流关系表四:R=600Q时频率与电流关系根据以上关系在同一坐标系中绘制电流-频率图象:图二:电流-频率图R=400Q时I 2 17从表中得到l ma>=2.17mA,于是| ; mA 1.53mA,在相应的I-f曲线中作直线I=1.53mA,读出两个交点的横坐标为 4.673kHz、5.154kHz。

交流电路的谐振实验报告

交流电路的谐振实验报告

交流电路的谐振实验报告交流电路的谐振实验报告引言:谐振是电路中一个重要的现象,它在无线通信、电力传输等领域中起着关键作用。

为了更好地理解和应用谐振现象,我们进行了一系列的交流电路谐振实验。

本报告将详细介绍我们的实验设计、实验过程和实验结果,并对实验结果进行分析和讨论。

实验设计:本次实验我们选择了LC谐振电路作为研究对象。

该电路由一个电感L和一个电容C组成,通过调整电感和电容的数值,我们可以控制电路的谐振频率。

实验中,我们将使用函数发生器产生交流信号,通过示波器观察电路的电压响应,并记录不同频率下的电压幅值和相位。

实验过程:1. 搭建电路:根据实验设计,我们按照电路图搭建了LC谐振电路。

注意到电感和电容的数值需要根据谐振频率进行调整,我们选取了适当的数值以满足实验需求。

2. 连接仪器:我们将函数发生器与LC谐振电路连接,将函数发生器的输出信号接入电路中。

同时,我们将示波器的探头连接到电路的输出端,以便观察电路的电压响应。

3. 调节频率:通过函数发生器,我们逐步调节频率,从低频到高频,记录下每个频率下的电压幅值和相位。

4. 数据记录:在调节频率的过程中,我们使用示波器观察电路的电压响应,并记录下每个频率下的电压幅值和相位。

实验结果:根据我们的实验数据,我们绘制了电压幅值和频率的关系曲线,以及电压相位和频率的关系曲线。

从曲线上可以明显观察到谐振现象的出现。

分析和讨论:1. 谐振频率:根据实验数据,我们可以确定谐振频率为电路中电感和电容数值决定的特定频率。

在谐振频率附近,电路的电压幅值达到最大值。

2. 谐振带宽:谐振带宽是指在谐振频率附近,电压幅值下降到最大值的一半时的频率范围。

我们可以通过实验数据计算得到谐振带宽的数值。

3. 谐振曲线的形状:根据实验数据绘制的谐振曲线,我们可以观察到其形状呈现出一定的特点。

在谐振频率附近,电压幅值变化较为剧烈,而在谐振频率两侧,电压幅值变化较为缓慢。

结论:通过本次实验,我们深入了解了交流电路的谐振现象。

交流谐振电路实验报告

交流谐振电路实验报告

串联谐振:串联谐振是一种电路性质。

同时也是串联谐振试验装置。

串联谐振试验装置分为调频式和调感式。

一般是由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。

被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号。

在电阻、电感及电容所组成的串联电路内,当容抗XC与感抗XL相等时,即XC=XL,电路中的电压u与电流i的相位相同,电路呈现电阻性,这种现象叫串联谐振。

当电路发生串联谐振时电路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R,电路中总阻抗最小,电流将达到最大值。

别称:串联谐振变压器、变频谐振、变频串联谐振、串联谐振试验设备、串联谐振原理、串联谐振应用、串联谐振系统、变频串联谐振交流耐压试验装置、调频串联谐振装置、变频串联谐振试验装置,电缆交流耐压试验装置、串联谐振耐压试验设备,电缆耐压试验设备,调频串联谐振试验装置等。

产品优点:1. 所需电源容量大大减小。

系列串联谐振试验装置是利用谐振电抗器和被试品电容产生谐振,从而得到所需高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q倍(Q为品质因素)。

2. 设备的重量和体积大大减小。

串联谐振电源中,不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器,而且,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统重量和体积大大减小,一般为普通试验装置的1/5~1/10。

3. 改善输出电压波形。

谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波,有效地防止了谐波峰值引起的对被试品的误击穿。

4. 防止大的短路电流烧伤故障点。

在谐振状态,当被试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐(电容量变化,不满足谐振条件),回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。

而采用并联谐振或者传统试验变压器的方式进行交流耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流与击穿电流相差数百倍。

仿真交流谐振实验报告(3篇)

仿真交流谐振实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解交流电路谐振现象的基本原理。

2. 掌握RLC串联谐振电路的特性及其应用。

3. 通过仿真实验,验证理论分析,加深对谐振现象的理解。

4. 学习使用仿真软件进行电路分析,提高电路仿真能力。

二、实验原理交流电路谐振现象是指在一个由电阻(R)、电感(L)和电容(C)组成的电路中,当交流电源的频率达到某一特定值时,电路中的感抗(XL)等于容抗(XC),电路呈现纯阻性,此时电路的阻抗最小,电流达到最大值,电路发生谐振。

谐振频率(f0)由电路元件的参数决定,计算公式为:\[ f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]三、实验仪器与软件1. 实验仪器:无2. 实验软件:Multisim 14四、实验步骤1. 打开Multisim软件,创建一个新的仿真项目。

2. 在仿真项目窗口中,从元器件库中选取电阻、电感、电容和交流电源等元器件。

3. 搭建RLC串联谐振电路,设置电阻R为10Ω,电感L为0.0318H,电容C为3.1831e-04F。

4. 在电路中添加交流电源,设置电源电压为220V,频率为50Hz。

5. 在电路中添加示波器,用于观察电路中电流和电压的变化。

6. 设置仿真参数,选择合适的仿真时间,启动仿真。

7. 观察示波器中电流和电压的波形,记录相关数据。

8. 重复步骤3-7,改变电路参数或电源频率,观察电路谐振现象的变化。

五、实验结果与分析1. 当电源频率为50Hz时,电路发生谐振,电流达到最大值,电压与电流同相位。

2. 当电源频率小于50Hz时,电路不发生谐振,电流随频率降低而减小。

3. 当电源频率大于50Hz时,电路不发生谐振,电流随频率升高而减小。

4. 改变电路参数R、L、C,观察电路谐振频率的变化,验证理论分析。

六、实验结论1. 仿真实验验证了RLC串联谐振电路的基本原理,加深了对谐振现象的理解。

2. 仿真实验结果表明,电路谐振频率与电路元件参数有关,与电源频率有关。

交流电路的谐振现象实验报告

交流电路的谐振现象实验报告

交流电路的谐振现象实验报告实验报告实验名称:交流电路的谐振现象实验对象:交流电路实验目的:观察和研究交流电路的谐振现象,并掌握谐振电路的工作原理和性能。

实验器材:1. 交流电源2. 变压器3. 电感4. 电容5. 电阻6. 示波器7. 多用表实验步骤:1. 搭建一单稳态谐振电路,表和单稳态参数如下:电容C=0.01uF电感L=50mH电压U=10V电阻R=1000Ω电源频率f=1kHz2. 记录输出电压U0、电流I0、相位。

(分别输出到示波器和多用表上进行观测)3. 改变电容C的值,记下输出电压U0、电流I0和相位随C不同值的变化(在倍频和三倍频时,停下来记录数据)。

4. 改变电感L的值重复以上步骤。

实验结果:1. U0=2.31V;I0=0.00757A;φ=0°2. U0=4.99V;I0=0.0275A; φ= 0°3. U0=3.47V;I0=0.01933A; φ= 0°4. U0=6.32V;I0=0.0632A; φ= 0°5. U0=2.84V;I0=0.00604A; φ= 0°6. U0=5.10V;I0=0.026A; φ= 0°7. U0=4.16V;I0=0.0477A; φ= 0°8. U0=6.27V;I0=0.093A; φ= 0°结论:1.当C变化时,U0的最大值出现在C取一特定值的时候。

与U0 相关而 I0 不明显受到影响。

2.当L变化时,U0的最大值出现在L取一特定值的时候。

3.当电容C、电感L同时变化时,U0将变化,而最大值出现的位置不再是单独变化C或L时的特定位置。

认识到了不同电参数之间的相互影响关系,谐振现象的基本概念和谐振现象是否存在,能起谐振作用的是电感和电容。

本次实验客观、细致地呈现了交流电路中的谐振现象,这对于我们理解电路的正常工作具有重要的意义。

交流谐振电路实验报告

交流谐振电路实验报告

1实验原理与思路RLC串联电路如图所示。

当电路参数改变时,电路可能发生共振。

RLC谐振串联电路的阻抗是电源角频率的函数。

Z是什么时候?R?J(≤L≤1≤0),电路中的电流与励磁电压同相,电路处于谐振状态?c1共振角频率?0?共振频率f0?。

LC 谐振频率只与元件L和C的值有关,与励磁电源的电阻R和角频率无关。

为0时,电路为电容性,阻抗角为0;为0时,电路为感性,阻抗角为1C?L 0。

1谐振电路的特性:(1)回路阻抗Z0?R和Z0是最小值,整个电路相当于一个纯电阻电路。

(2)回路的I0值最大,I0的电压ur值是多少?我们的R(3)电阻最大,UL上的电压UL值是多少?Us(4)的电感等于电容的电感,相位差为180°。

当电路的品质因数Q和通带B电路共振时,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压的比值称为电路的品质因数Q,即Q?UL(?)?0)UC(?)?0)?好吧?用例截止频率定义为回路电流降至峰值时的截止频率,两个截止频率之间的频率范围为通带。

电路中电压、电流随频率变化的谐振曲线称为频率特性,而随频率变化的曲线又称为频率特性曲线。

在u,R,l,C的固定条件下,在u,R,l,C:I的固定条件下?我呢?UR2?我呢?我呢?12点?11个?C?里?里?RR2?RR2?我呢?我呢?12点?11个?C呢?C?坎特伯雷大学?1个?我呢?C 呢?C呢?1个?CR2?CR?我呢?我呢?我呢?R2?R?我呢?我呢?12点?11个?铜?铜?呃?里?里?RR2?我呢?C呢?C呢?C呢?C?UL?里?里?里?里?RR2?我呢?我呢?C呢?C呢?C呢?C?坎特伯雷大学?坎特伯雷大学?1个?我呢?C呢?C呢?C呢?C呢?C呢?C呢?C呢?11 12 C改变电源转角频率?为了得到图形响应电压随电源角频率ω变化的谐振曲线,回路电流与电阻电压成正比。

从图中可以看出,ur的最大值在共振角频率ω0处,UC=UL=Qu,UC的最大值在ω0处。

交流电路的谐振现象实验报告

交流电路的谐振现象实验报告

交流电路的谐振现象实验报告实验名称:交流电路的谐振现象实验实验目的:1. 通过实验观察和理解交流电路中的谐振现象;2. 练习使用示波器和频率计进行实验测量。

实验仪器:1. 信号发生器2. 电阻箱3. 电容器4. 电感器5. 信号源6. 示波器7. 频率计实验步骤:1. 连接实验电路:a. 将信号源接入并设置为正弦波输出;b. 将信号源与电阻箱串联,并将电阻箱设置为合适的阻值;c. 将电阻箱与电容器并联,并连接到示波器的输入端;d. 将信号源与电感器串联,并连接到频率计的输入端。

2. 调节信号源频率:a. 将信号源频率设定为初始值,例如100Hz;b. 逐步调节信号源频率,观察示波器上的波形变化;c. 若示波器上的波形出现振幅最大的情况,则说明交流电路达到谐振状态。

3. 测量谐振频率和品质因数:a. 当谐振状态出现时,记录频率计上显示的频率值,即为谐振频率f0;b. 按照公式Q = f0 / △f,计算品质因数Q,其中△f为频率计示值上下两个频率的差值。

4. 改变参数观察谐振现象:a. 改变电容器的容值大小,重复步骤2和3,观察谐振频率和品质因数的变化;b. 改变电感器的电感值大小,重复步骤2和3,观察谐振频率和品质因数的变化;c. 记录并比较不同参数下的谐振频率和品质因数。

实验注意事项:1. 在进行参数调节时,需逐步调整,避免过大幅度的改变;2. 在信号源频率调节时,应逐渐靠近谐振频率,以便观察谐振状态;3. 实验过程中要注意观察示波器和频率计的读数,并及时记录实验数据;4. 实验结束后,断开电路,关闭仪器设备。

实验数据处理和分析:根据实验测量得到的谐振频率和品质因数数据,可以绘制谐振曲线和品质因数曲线,进一步分析交流电路的性质和特点。

实验扩展:1. 可以尝试改变电路中其他元件的参数,如电阻值等,观察谐振现象的变化;2. 可以设计不同类型的交流电路,如LC电路、RLC电路等,进行谐振现象的比较研究;3. 可以使用数值模拟软件进行仿真实验,进一步理解交流电路的谐振现象。

交流谐振电路-实验报告

交流谐振电路-实验报告

University of Science and Technology of China96 Jinzhai Road, Hefei Anhui 230026,The People ’s Republic of China交流谐振电路李方勇 PB05210284 0510 第29组2号(周五下午)实验题目 交流谐振电路实验目的 研究RLC 串联电路的交流谐振现象,学习测量谐振曲线的方法,学习并掌握电路品质因素Q 的测量方法及其物理意义。

实验仪器 电阻箱,电容器,电感,低频信号发生器以及双踪示波器。

实验原理1. RLC 交流电路由交流电源S ,电阻R ,电容C 和电感L 等组成 交流电物理量的三角函数表述和复数表述()()φϖφϖ+=+=t j Ee t E e cos式中的e 可以是电动势、电压、电流、阻抗等交流电物理量,ϖ为圆频率,φ 为初始相角。

电阻R 、电容C 和电感串联电路电路中的电流与电阻两端的电压是同相位的,但超前于电容C 两端的电压2π,落后于电感两端的电压2π。

电阻阻抗的复数表达式为 R Z R =模R Z =C j e C Z j C ϖϖπ112==- C Z C ϖ1=电感阻抗的复数表达式为 L j LeZ jL ϖϖπ==2模 L Z L ϖ=电路总阻抗为三者的矢量和。

由图,电容阻抗与电路总阻抗方向相反,如果满足Lc ϖϖ=1,则电路总阻抗为R ,达到最小值。

这时电流最大,形成所谓“电流谐振”。

调节交流电源(函数发生器)的频率,用示波器观察电阻上的电压,当它达到最大时的频率即为谐振频率。

电路如下图。

电路参数–电动势电压,电流,功率,频率 元件参数–电阻,电容,电感实验内容1. 观测RLC 串联谐振电路的特性(1) 按照上图连接线路,注意保持信号源的电压峰峰值不变,蒋Vi 和Vr 接入双踪示波器的CH1和CH2(注意共地)(2) 测量I -f 曲线,计算Q 值 (3) 对测得的实验数据,作如下分析处理: 1) 作谐振曲线I -f ,由曲线测出通频带宽2) 由公式计算除fo 的理论值,并与测得的值进行比较,求出相对误差。

交流谐振电路实验报告

交流谐振电路实验报告

交流谐振电路实验报告
谐振电路指在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中,通过调节电路元件(L或C)的参数或电源频率,使电路两端的电压与其中电流相位相同,且呈现纯电阻性的电路。

在谐振状态下,电路的总阻抗达到极值或近似达到极值,可分为串联谐振和并联谐振两种。

在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中,电路两端的电压与其中电流相位一般是不同的。

如果调节电路元件(L或C)的参数或电源频率,可以使它们相位相同,整个电路呈现为纯电阻性。

电路达到这种状态称之为谐振。

在谐振状态下,电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。

研究谐振的目的就是要认识这种客观现象,并在科学和应用技术上充分利用谐振的特征,同时又要预防它所产生的危害。

按电路联接的不同,有串联谐振和并联谐振两种。

谐振电路在无线电技术、广播电视技术中有着广泛的应用。

各种无线电装置、设备、测量仪器等都不可缺少谐振电路。

这种电路的显著特点就是它具有选频能力,它可以将有用的频率成分保留下来,而将无用的频率成分滤除,比如收音机、电视机。

收音机的天线会同时接收多个电台发射的不同载波的广播节目,而我们收听时,必须在这众多广播节目中选出我们所要接收的那一套广播节目,这就是选频(选台)。

改变谐振电路的谐振频率,使其谐振在所需要接收台的载频上,从而
选择出所接收台的广播信号,而滤除掉除此之外的其他台及外来的无用信号,这就完成了选台。

电视机的选台也是如此。

电路谐振仿真实验报告

电路谐振仿真实验报告

电路谐振仿真实验报告电路谐振仿真实验报告引言:电路谐振是电子学中非常重要的一个概念,它在各种电子设备和通信系统中都有广泛的应用。

为了更好地理解电路谐振的原理和特性,我们进行了一次电路谐振的仿真实验。

本报告将详细介绍实验的目的、实验装置、实验步骤以及实验结果与分析。

实验目的:本次实验的目的是通过仿真实验的方式,探究电路谐振的原理和特性。

具体来说,我们将通过改变电路中的元件数值和频率,观察电路的响应,分析谐振频率、谐振幅度和谐振带宽等参数的变化规律,以深入理解电路谐振的工作原理。

实验装置:我们使用了一款电路仿真软件来进行本次实验。

该软件提供了丰富的电子元件模型和仿真功能,可以模拟各种电路的行为。

在实验中,我们使用了一个简单的RLC电路,其中包括一个电感、一个电容和一个电阻。

通过改变电感和电容的数值,以及输入信号的频率,我们可以模拟不同的谐振情况。

实验步骤:1. 搭建电路:首先,我们在仿真软件中选择合适的元件模型,将电感、电容和电阻按照电路图连接起来。

确保电路连接正确无误。

2. 设置信号源:在仿真软件中,我们可以设置一个信号源,用于提供输入信号。

我们选择了一个正弦波信号,并设置了不同的频率。

3. 运行仿真:设置好信号源后,我们点击运行仿真按钮,仿真软件将模拟电路的行为。

我们可以观察到电路中电流和电压的变化情况。

4. 改变元件数值和频率:为了研究电路谐振的特性,我们逐步改变电感和电容的数值,以及输入信号的频率。

记录下不同参数下电路的响应情况。

实验结果与分析:通过一系列实验,我们得到了丰富的数据和观察结果。

在不同的电感和电容数值下,我们观察到了电路的谐振现象。

当电感和电容的数值选择适当时,电路会在某个特定的频率下达到最大幅度的响应,这就是电路的谐振频率。

我们发现,谐振频率与电感和电容的数值有关,当它们增大时,谐振频率也随之增大。

除了谐振频率,我们还研究了电路的谐振幅度和谐振带宽。

谐振幅度是指电路在谐振频率下的响应幅度,我们发现,当电路处于谐振状态时,谐振幅度最大。

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实验时间:2019年月日,第批
签到序号:【进入实验室后填写】
福州大学
【实验八】交流谐振电路
(信息技术实验中心209实验室)
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实验预习部分【实验目的】
【实验仪器】(名称)
【实验原理】(文字叙述、主要公式、原理图)
实验预习部分【实验内容和步骤】
实验预习部分
【1】写出示波器以下功能对应的标号
电源开关:,聚焦:,辉度:,
垂直方式开关:,水平位移:,垂直位移:与,【2】示波器校准信号为峰峰值4 V、1 KHz的方波,校准时垂直偏转灵敏度(衰减器开关10/15)应设定为V/DIV,并调节垂直微调旋钮(14/19)让波形垂直方向占大格,扫描时间因数(20)选择ms/DIV,并调节扫描微调(24)让一个波形周期水平方向占大格。

【3】R LC串联谐振电路,当信号源频率与谐振频率相同时,电流与信号源电压位相差;当信号源频率小于谐振频率时,电流位相于信号源电压位相,整个电路呈性;当信号源频率大于谐振频率时,电流位相于信号源电压位相,整个电路呈性。

【4】用示波器器观察和两波形,调节信号源频率,当示波器上显示的两列波时信号源频率为RLC串联电路谐振频率(注2)。

注1:示波器仪器介绍中校准信号为峰峰值2 V,但是仿真实验中是作为峰峰值4 V来校准。

注2:当示波器同时显示两路波形时,按“X-Y”按键(30)两次后两波形按照相同时序显示。

数据记录与处理
观测RLC串联谐振电路的特性
信号源峰峰值:;
电阻取值:,电感取值:,电容取值:;
谐振频率计算值:,品质因数计算值:。

谐振频率测量值
f:。

在图中标出通频带对应两点。

由I -f 图得1f : , 2f : ,
品质因数0
21
f Q f f
-= , 百分偏差: 。

实验预习及操作成绩 实验指导教师签字 日期 实验报告成绩 报告批阅教师签字 日期。

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