交流谐振电路
谐振电路
谐振编辑词条B添加义项?谐振电路（英语：Resonant circuit），泛指在交流RLC电路中，电压或电流为最大值时，称之为谐振。
即电感与电容各自的电抗互相抵消，电源所提供的功率都落在电阻上。
谐振电路常应用在无线电与无线通信。
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基本信息∙中文名称∙谐振∙∙全称∙简谐振动∙∙表达式∙F=-kx∙∙应用∙收音机∙∙特点∙容抗等于感抗∙∙条件∙由电感L和电容C串联∙目录1基本概念2谐振解析3电路谐振4其他资料基本概念折叠编辑本段定义折叠在物理学里，有一个概念叫共振：当策动力的频率和系统的固有频率相等时，系统受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。
电路里的谐振其实也是这个意思：当电路中激励的频率等于电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。
实际上，共振和谐振表达的是同样一种现象。
这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。
应用折叠收音机利用的就是谐振现象。
转动收音机的旋钮时，就是在变动里边的电路的固有频率。
忽然，在某一点，电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来，于是，它们发生了谐振。
远方的声音从收音机中传出来。
这声音是谐振的产物。
谐振电路折叠由电感L和电容C组成的，可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路，统称为谐振电路。
在电子和无线电工程中，经常要从许多电信号中选取出我们所需要的电信号，而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤出，为此就需要有一个选择电路，即谐振电路。
另一方面，在电力工程中，有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害，例如过电压或过电流。
所以，对谐振电路的研究，无论是从利用方面，或是从限制其危害方面来看，都有重要意义。
§9.1 串联谐振的电路一．谐振与谐振条件二．电路的固有谐振频率三．谐振阻抗，特征阻抗与品质因数一．谐振与谐振条件折叠由电感L和电容C串联而组成的谐振电路称为串联谐振电路，如图9-1-1所示。
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。
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22)1(CL R Z ωω-+= 于是总电流22)1(CL R V I ωω-+=电流与信号之间的相位差)1arctan(RC L ωωϕ--=当容抗CZ C ω1=与感抗L Z L ω=相等时，Z=R 为最小值，ϕ=0，这就称为谐振现象。
谐振角频率LC 10=ω，谐振频率LCπν21=。
品质因数Q 用来反映谐振电路的固有性质： RLR C L C V V V V R Z R Z Q ==== 2、RLC 并联谐振电路电路中总阻抗22222)2()1()(CR LC L R Z ωωω+-+=，电流I=V/Z 。
相位差RLL R C ωωωϕ-+=])([arctan22当LC10=ω时，R Q V I R Q Z 2min 2max /,==。
当20)(CR-=ωω时，电路达到交流谐振品质因数RCR L I I I I Q L C ωω1==≈=实验仪器：信号发生器、电容、电感、电阻箱、示波器实验内容：1、按照实验图（右图）连接好电路图，将电容、电感分别调为μF、，将信号发生器的峰-峰值设为4V；2、在R=400Ω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=600Ω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、V C；5、数据比较与作图处理。
实验数据：表一：R=400Ω时的交流谐振数据表二：R=600Ω时的交流谐振数据数据处理：分别计算出R=400Ω、R=600Ω时的对应电流：表四：R=600Ω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：0.00000.00050.00100.00150.00200.0025I /Af/kHz图二：电流-频率图R=400Ω时从表中得到I max =，于是mA mA I I 53.1217.22max ===，在相应的I-f 曲线中作直线I=，读出两个交点的横坐标为、。
实验十一 交流电路的谐振
实验十一交流电路的谐振 1153605 程锋林简谐振动不仅仅在力学现象中存在，在电学实验中，由正弦电源以及R 、L 、C 电子元器件组成的电路中也会产生简谐变化。
当电源输出频率达到固有频率时，电路的电压或电流达到最大值即产生谐振现象。
谐振现象的一个典型应用就是在电子技术中用于调谐电路中，接受某一频率的电磁信号等等。
【实验目的】1、测量交流电路串联与并联的幅频特性；2、观测与分析交流电路的谐振现象；3、学习并掌握交流电路谐振参数Q 值特性。
【实验原理】 1、串联谐振电路：如下所示电路图，取电流矢量方向为正向，可得如下矢量图：由此，可看出在垂直方向电压矢量的分量为C L U -U ，水平分量为R U ，故总电压为：()2C L 2R U -U U U +=（1）总阻抗：22R C 1-L Z +⎪⎭⎫ ⎝⎛=ωω （2）总电压与电流矢量的位相差为：RC 1-L arctanωωψ= （3）从以上各式可看出，阻抗Z 和相位差φ都是角频率ω的函数，所以有如下几条结论：① 谐振频率：当LC10==ωω时，Z 取最小值，这是电路发生共振，即谐振频率πω20=f ，电路呈现电阻性； ② 电压谐振：串联谐振电路中电感上电压超前电流2π，而电容上电压比电流滞后2π，两者相位差为π，故对于总电压来说相互抵消，并且此时两者大小是相等的。
定义电路的品质因数： RCR L U U U U Q C L 001ωω====（4） 可见，串联谐振电路中电容和电感上的电压总是总电压的Q 倍，所以串联谐振又叫做电压谐振。
2、并联谐振电路：如右图所示电路图，可以计算得L 和C 并联电路的总阻抗：22222)()1()(L L CR LC L R Z ωωω+-+= （5）L 和C 并联电路总电压和电流的相位差为：()[]LL R L R C L 22arctanωωωψ+-= （6）由以上两式可看出：① 谐振频率：使φ=0，计算出谐振频率：201⎪⎭⎫⎝⎛-=L R LC L ω （7） 当忽略电感元件的直流电阻时，并联谐振频率公式和串联谐振频率公式是一样的； ② 电流谐振：在并联电路谐振的情况下，将谐振频率代入（5）、（6）两式，可算出并联电路的两支路电流：LCU I I allL C == （8） 和总电流：C R L U I L all=（9）可见，并联谐振时两支路电流大小相等，位相相反，定义品质因数：CR I I I I Q L C L 01ω===(10) 并联谐振时各支路电流为总电流的Q 倍，所以并联谐振又叫做电流谐振。
交流电路中的谐振现象分析
交流电路中的谐振现象分析谐振现象是交流电路中一种特殊的现象，它在电子学领域中具有重要的应用价值。
本文将对交流电路中的谐振现象进行分析和探讨。
一、什么是谐振现象谐振现象是指当交流电路中的电感和电容元件之间的频率达到一定数值时，电路中的电流或电压振荡幅度达到最大值的现象。
谐振现象可以分为串联谐振和并联谐振两种形式。
在串联谐振电路中，电感和电容元件串联在一起。
当电路中的频率等于谐振频率时，电路中的电流达到峰值。
在并联谐振电路中，电感和电容元件并联在一起。
当电路中的频率等于谐振频率时，电路中的电压达到峰值。
二、谐振频率的计算谐振频率可以通过以下公式进行计算：\[f_r = \frac{1}{2 \pi \sqrt{L \cdot C}}\]其中，\(f_r\)表示谐振频率，\(L\)表示电感的值，\(C\)表示电容的值。
三、谐振现象的应用1. 电子通信谐振现象在电子通信中起着重要的作用。
例如，在天线设计中，通过将天线的谐振频率调整到与传输信号频率相匹配，可以实现高效的信号传输。
另外，在射频电路设计中，通过调整谐振频率可以优化信号传输的能力。
2. 振荡器振荡器是一种能够产生连续振荡信号的电路。
在振荡器中，谐振电路通常被用来稳定振荡频率。
例如，LC振荡器通过调整电感和电容的数值，使得谐振电路在特定频率时达到谐振状态，从而产生稳定的振荡信号。
3. 滤波器滤波器是一种能够选择特定频率信号的电路。
谐振电路在滤波器中起到重要的作用。
通过调整电感和电容的数值，可以选择性地通过或抑制特定频率的信号。
四、谐振现象的影响谐振电路中的谐振现象可以对电路的性能产生一定的影响。
1. 电压放大在串联谐振电路中，当电路工作在谐振频率附近时，可以实现对输入信号电压的放大。
这是因为在谐振频率时，电路中的电感和电容元件呈现阻抗匹配，使得电压增益达到最大。
2. 相位移在谐振频率附近，谐振电路中的相位差会发生明显的变化。
这种相位差变化可以对信号的传输和处理产生影响。
大物实验交流谐振电路
实验（）交流谐振电路及介电常数的测量一、实验目的1、本实验研究RLC 串、并联电路的交流谐振现象2、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。
一．实验原理在由电容和电感组成的LC 电路中，若给电容器充电，就可在电路中产生简谐形式的自由电振荡。
若电路中存在一定的回路电阻，则振荡呈振幅逐步衰减的阻尼振荡。
此时若在电路中接入一交变信号源，不断地给电路补充能量，使振荡得以持续进行，形成受迫振动，这时回路中将出现一种新的现象——交流谐振现象。
电路的特性也因串联或并联的形式不同，而展现出不同的结果。
本实验研究RLC 串、并联谐振电路的不同特性，并利用RLC 串联电路测量位置电容进而求得介电常数。
1.RLC 串联谐振电路在常见的RLC 串联电路中，若接入一个输出电压幅度一定，输出频率 f 连续可调的正弦交流信号源(见图1)，则电路的许多参数都将随着信号源频率的变化而变化。
在以上三个式子中，信号源角频率ω=2πf，容抗ZC=1/ωc，感抗ZL=ωL。
ϕi ＜0，表示电流位相落后于信号源电压位相；ϕi＞0，则表示电流位相超前。
各参数随ω变化的趋势如图2 所示。
结论：(1) Q 值越大，谐振电路储能的效率越高,储存相同能量需要付出的能量耗散越少。
Q 的这个意义适用于一切谐振系统（机械的，电磁的，光学的等等）。
微波谐振腔和光学谐振腔中的Ｑ值都指这个意义。
激光中有所谓的“调Q”技术，正是在这中意义下使用“Q 值”概念的。
(2) 在谐振时，VR=Vi，所以电感上和电容上的电压达到信号源电压的Q 倍，故串联谐振电路又称为电压谐振电路。
串连谐振电路的这个特点为我们提供了测量电抗元件Q 值的方法，最常见的一种测Q 值的仪器是Q 表。
当一个谐振电路Q值为100时，若电路两端加6v的电压，谐振时电容或电感上的电压将达到600v。
在实验中不注意到这一点，就会很危险。
(3) Q 值决定了谐振曲线的尖锐程度，或称之为谐振电路的通频带宽度。
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。
交流谐振电路
（2）观察Y1 、Y2 正弦波信号随频率改变的变化，判断是否到达谐振状态。到
图 4 RLC并联电路中Z、 I、ϕi 随ω 的变化曲线
4 / 12
= 当 ω
ω0m =
1 LC
1+ 2 CR2 L
−
CR2 L
时， Z
达到最大，总回路电流 I
达到极
小值。这特性与串联电路谐振时的情况相反。设 ω0 =
1 和Q = 1
LC
R
L 与串联 C
情况公式一样。当 Q 1 时（即ω0L R ），有
通频带宽度。并与上述 400Ω结果进行对比。 （5）在 RLC 串联谐振状态下，测量电阻 R、电容 C、电感 L 各自二端的交流电压峰峰
值，以及输入端总电压峰峰值Vipp 。计算并对比六种 Q 值。
（6）测量 RLC 串联电路的相频特性曲线（第二选做内容）
改变信号源频率，在多个不同频率点，使用示波器双踪显示法、或 Lissajous
I max
=
Vi R
，相位差 ϕi
=
0 ，整个电路呈阻性，这个现象即
为谐振现象。发生谐振时的频率ν0 即为谐振频率，此时 的角频率ω0 即为谐振角频率。它们之间的关系为：
ω= ω=0
1， LC
ν0=
ω0 2π
=
2π
1 LC
（4）
图 2 RLC 串联谐振电路中 Z、I、ϕi 随ω 的变化曲线
谐振时，通常用品质因数 Q 来反映谐振电路的固有性质，
输出为Vi (t) ，并联部分的压降（也就是输
出电压）为V0 (t) ，将VR′ (t) 和V0 (t) 分别接
到双踪示波器的Y1 、Y2 输入端，注意，两 输入信号仍需共地。电路元件参考值仍可
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。
交流谐振电路王浩宇
交流谐振电路（实验报告）PB08203127王浩宇实验数据实验室给出数据：V i=2V，L=，R L=80Ω（有问题！后面给予讨论），C=μF 当R=400Ω时谐振时：f0=, V c=, V L=谐振时：f0=, V c=, V L=数据处置（1）作谐振曲线f I -，由曲线测出通频带宽度f ∆1. R=400Ω由原始实验数据可得下表R 以表中f 为横坐标，I 为纵坐标，在座标轴上描点，得以下图0.00.51.01.52.02.53.03.5I /m Af/kHz图(1)因为 22)1(CL R V ZV I iiωω-+==，整理可得 1)2(222422+-+=ωωωLC C R C L C V I i即有DCf Bf Af I ++=24（其中A 、B 、C 、D 由电路中的元件唯一确信）以那个为函数原型，利用图(1)中各点进行曲线拟合（借助实现），得0.00.51.01.52.02.53.03.5I /m Af/kHz图(2) 故可得 35335.121016.102082.061036.024+-=f f fI因此由该表达式可知，当913.440===BDf f kHz 时，I 取最大值173.3max =I mA 。
当max 21I I ==时，得=1f ，=2f 。
因此 421.012=-=∆f f f kHz2. R=600Ω由原始实验数据可得下表（其中I=V R /R ）以表中f 为横坐标，I 为纵坐标，在座标轴上描点，得以下图0.00.51.01.52.02.53.0I /m Af/kHz图(3)显然有两点（表中红字）与其他偏离了，应该是在实验记录数据的时候笔误记录错了，在此予以忽略。
以DCf Bf Af I ++=24为函数原型，利用图(1)中各点（除去偏离的两点）进行曲线拟合（借助实现），得0.00.51.01.52.02.53.0I /m Af/kHz图(4) 故可得 82064.31817517.2654433.00865.124+-=f f fI因此由该表达式可知，当920.440===BDf f kHz 时，I 取最大值620.2max =I mA 。
RLC串联交流谐振电路实验报告
RLC串联交流谐振电路实验报告RLC串联交流谐振电路实验报告引言：RLC串联交流谐振电路是电路中常见的一种形式，通过对其进行实验研究，可以更好地理解电路中的谐振现象和相关理论。
本文将介绍我们进行的RLC串联交流谐振电路实验，并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的：本次实验的主要目的是研究RLC串联交流谐振电路的特性，包括共振频率、电压相位差、电流幅值等。
通过实验，我们将探索电路中的谐振现象，加深对谐振电路的理解。
实验原理：RLC串联交流谐振电路由电感L、电阻R和电容C组成。
在交流电源的作用下，电路中的电感、电阻和电容会发生相互作用，从而导致电路中的电流和电压发生变化。
当电路达到谐振状态时，电路中的电流幅值最大，电压相位差为零。
实验步骤：1. 首先，我们将电感L、电阻R和电容C按照串联的方式连接起来，形成RLC串联交流谐振电路。
2. 然后，我们将交流电源连接到电路上，并通过示波器观察电路中的电流和电压波形。
3. 调节交流电源的频率，观察电路中的电流和电压的变化情况。
4. 记录不同频率下电流和电压的数值，并计算电压相位差和电流幅值。
5. 根据实验数据，绘制电流和电压随频率变化的图表。
实验结果：通过实验观察和数据记录，我们得到了RLC串联交流谐振电路的一些特性。
首先，我们发现在特定的频率下，电路中的电流幅值最大。
这个频率被称为共振频率，用f0表示。
同时，我们还观察到在共振频率下，电压和电流的相位差为零，即电压和电流完全同相。
除此之外，在共振频率附近，电压和电流的相位差会发生变化，并且电流幅值也会随着频率的变化而变化。
讨论与分析：通过对实验结果的分析，我们可以得出一些结论和认识。
首先，RLC串联交流谐振电路的共振频率与电感、电阻和电容的数值有关。
当电感、电阻和电容的数值发生变化时，共振频率也会相应地发生变化。
其次，电压和电流的相位差为零说明电压和电流在时间上是完全同步的，这是因为在共振频率下，电路中的电感、电阻和电容之间的相互作用达到了平衡状态。
交流电路的谐振现象注意事项
交流电路的谐振现象注意事项我们需要了解什么是谐振电路。
谐振电路是指在一定频率下，电路中的电感和电容元件之间相互作用，使得电路中的电流和电压达到最大值的一种特殊现象。
在谐振电路中，频率的选择对电路的性能具有重要影响。
以下是在谐振电路中需要注意的事项。
1. 频率选择：在设计谐振电路时，我们需要根据具体的应用需求选择合适的频率。
对于串联谐振电路，谐振频率由电感和电容的数值决定，而对于并联谐振电路，则由电感和电容的数值决定。
因此，在设计电路时，需要根据谐振频率进行元件的选择和调整。
2. 电感和电容的选择：电感和电容是谐振电路中的重要元件。
在选择电感和电容时，需要考虑其品质因数和损耗等参数。
品质因数越高，电路的谐振效果越好。
因此，在谐振电路中，我们需要选择品质因数较高的电感和电容元件，以提高电路的性能。
3. 谐振电路的稳定性：在谐振电路中，稳定性是一个重要的考虑因素。
谐振电路的稳定性取决于元件的参数和电路的结构。
在设计谐振电路时，需要考虑元件的温度漂移、电容器的电压稳定性等因素，以保证电路的稳定性。
4. 阻尼系数的选择：在谐振电路中，阻尼系数是一个重要的参数。
阻尼系数越大，电路的谐振效果越差。
因此，在设计谐振电路时，需要选择适当的阻尼系数以实现所需的谐振效果。
5. 谐振电路的功率：在谐振电路中，功率是一个重要的考虑因素。
谐振电路中的功率损耗主要来自电感元件和电容元件的损耗。
因此，在设计谐振电路时，需要考虑功率损耗，以保证电路的稳定性和效率。
6. 谐振电路的抗干扰能力：在实际应用中，谐振电路经常面临各种干扰和噪声。
为了保证电路的正常工作，需要考虑电路的抗干扰能力。
可以通过合理设计电路结构、增加滤波电路等方式提高电路的抗干扰能力。
总结起来，设计和应用谐振电路需要注意频率选择、电感和电容的选择、谐振电路的稳定性、阻尼系数的选择、谐振电路的功率以及电路的抗干扰能力等问题。
通过合理的设计和选择，可以实现谐振电路的稳定性和高效性。
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。
探究交流电路中的谐振现象与应用
串联-并联谐振：电路中的电感与电容既有串联又有并联，形成串联-并联谐振
双谐振：电路中的两个或多个频率相同的谐振电路同时工作，形成双谐振或多谐振
谐振现象是指在交流电路中，当电路的频率与电路的固有频率相同时，电路中的电流和电压达到最大，这种现象称为谐振。
谐振现象在交流电路中有许多应用，如滤波、调谐、放大等。
提高储能效率：谐振技术可以提高储能设备的能量密度和循环寿命，降低储能成本。
促进新能源产业发展：谐振技术在新能源领域的广泛应用，将有助于推动新能源产业的快速发展，促进能源结构调整和转型升级。
解决技术难题：面对谐振技术在实际应用中遇到的难题，如稳定性、可靠性等，需要不断探索解决方案。
提高谐振效率：通过优化电路设计、材料选择等方式提高谐振效率，降低能耗。
滤波器的设计：根据实际需求，选择合适的滤波器类型和参数
滤波器的应用实例：在通信、电子、电力等领域，滤波器广泛应用于信号处理、电源滤波、电磁兼容等方面。
谐振在无线通信中的作用：提高信号传输效率，降低干扰
谐振在无线通信中的应用实例：Wi-Fi、蓝牙、蜂窝网络等
谐振在无线通信中的挑战：如何实现高效、稳定的谐振电路设计
谐振电压和电流：在谐振状态下，电路的电压和电流将达到最大值，可以通过电路的阻抗和电源的阻抗计算得出。
谐振原理：在交流电路中，当电路的阻抗与电源的阻抗相等时，电路达到谐振状态。
谐振频率：谐振频率是电路达到谐振状态时的频率，可以通过电路的阻抗和电源的阻抗计算得出。
谐振功率：在谐振状态下，电路的功率将达到最大值，可以通过电路的阻抗和电源的阻抗计算得出。
串联谐振的条件：电路的电抗与电源的电抗相等，即XL = XC。
并联谐振的计算：根据并联谐振的条件和频率公式，可以计算出电路的电抗、容抗和频率。
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
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。
交流谐振电路 (2)
交流谐振电路 88姓名：赵子番 学号：PB07210204实验仪器示波器，电阻箱，电容箱，电感，低频信号发生器，导线若干实验内容及步骤1. 按实验电路图连好电路，取V i =2v,L=0.2H ，C=0.005uF 。
2. 分别取R=400Ω/600Ω，在3kHz-7kHz 内取25个点测量对应V R 。
注意保持V i =2v 不变。
作I-f 曲线。
3. 计算f 0。
并与测量结果比较。
4. 用ff Q V V V V Q R R L w Q Rc RL L∆=≅=+=00,,分别计算Q 并分析结果。
数据处理根据实验数据，且I=V/R 绘出R=400Ω/600Ω时I-f 曲线：345675001000150020002500300035004000I (u A )f (kHz)将两个曲线画在同一副图形中，便于比较，这一点较好！由曲线图可知：R=400Ω时，0f =4.913kHz, f ∆=(5.120-4.708)kHz=0.412kHz R=600Ω时，0f =4.910kHz, f ∆=(5.178-4.630)kHz=0.548kHz当频率小于0f ，I 随f 增大而增大；在0f 处I 达到最大值，发生谐振；当频率大于0f ，I 随f 的增大而渐小。
0f 即为谐振频率，f ∆为通带宽。
（1）关于谐振频率f 理论计算：kHz uFH LCf 033.5005.02.021210=⨯⨯==ππ实验测量：R=400Ω时，kHz f 913.40='，相对误差%38.2%100000=⨯-'=∆f f fR=600Ω时，kHz f 910.40='，相对误差%44.2%10000=⨯-'=∆f f f 在误差允许范围内，符合理论计算。
误差分析： （1）当利萨如图形成一条直线时，I 与V i 同相位,电路达到谐振。
由于直线本身的宽度，使得频率的判断存在误差。
（2）示波器读数误差。
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。
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表三：R=400Ω时频率与电流关系
f（kHz） 3.004 3.196 3.408 3.606 3.803 4.002 4.152 I（A） 2.1E-4 2.4E-4 2.8E-4 3.3E-4 4E-4 4.9E-4 5.9E-4
0.028pF-0.254pF
表四：R=600Ω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=400Ω时 从表中得到Imax=2.17mA，于是，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。于是通频带宽度： 读出谐振频率为ν=4.903kHz，理论值，比较得到相对误差 Q的计算： （1）
f（kHz） 4.603 4.707 4.813 4.902 5.00 5.10 5.20 I（A） 0.00115 0.00133 0.00153 0.00159 0.00156 0.00139 0.00118
f（kHz） 5.55 5.70 5.85 6.01 6.20 6.41 6.60 I（A） 7.5E-4 6.4E-4 5.4E-4 4.8E-4 4.2E-4 3.7E-4 3.4E-4
表二：R=600Ω时的交流谐振数据
数据处理：
分别计算出R=400Ω、R=600Ω时的对应电流： f（kHz） 3.018 3.200 3.399 3.600 I（A） 2.1E-4 2.5E-4 2.8E-4 3.2E-4
3.799 4.1E-4
3.996 4.150 5.1E-4 6.2E-
4 f（kHz） 4.609 4.746 4.898 5.00 5.10 5.25 5.40 I（A） 099 0.00168 0.00129 9.9E-
记录25个VR的峰-峰值（谐振值附近记录密度大些）；
3、在R=600Ω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VL、VC；
5、数据比较与作图处理。
图一：实验原理图
实验数据： R=400Ω时：VL=37.2V，VC=37.0V f（kHz） 3.018 3.200 3.399 3.600 3.799 3.996 4.150 4.303 4.456 VR（V） 0.24 0.28 0.32 0.36 0.46 0.58 0.70 0.84 1.12 f（kHz） 4.609 4.746 4.898 5.00 5.10 5.25 5.40 5.55 5.70 VR（V） 1.52 2.00 2.45 2.25 1.90 1.46 1.12 0.92 0.78 f（kHz） 5.85 6.00 6.21 6.40 6.60 6.80 7.00 VR（V） 0.66 0.58 0.50 0.44 0.40 0.36 0.34
表一：R=400Ω时的交流谐振数据 R=600Ω时：VL=29.0V，VC=28.5V
f（kHz） 3.004 3.196 3.408 3.606 3.803 4.002 4.152 4.304 4.453 VR（V） 0.36 0.40 0.48 0.56 0.68 0.84 1.00 1.22 1.50 f（kHz） 4.603 4.707 4.813 4.902 5.00 5.10 5.20 5.30 5.40 VR（V） 1.95 2.25 2.60 2.70 2.65 2.35 2.00 1.75 1.56 f（kHz） 5.55 5.70 5.85 6.01 6.20 6.41 6.60 6.81 7.00 VR（V） 1.28 1.08 0.92 0.82 0.72 0.63 0.58 0.52 0.48
（2）
（3） R=600Ω时 从表中得到Imax=1.59mA，于是，在相应的I-f曲线中作直线I=1.12mA， 读出两个交点的横坐标为4.581kHz、5.235kHz。于是通频带宽度： 读出谐振频率为ν=4.924kHz，理论值，比较得到相对误差 Q的计算： （1） （2） （3） 思考题： 1、根据RLC串、并联电路的谐振特点，在实验中如何判断电路达到了 谐振？ Sol：串联时，当回路中电流最大时就达到谐振；并联时，则是主回路中
2、RLC并联谐振电路 电路中总阻抗，电流I=V/Z。 相位差 当时，。 当时，电路达到交流谐振 品质因数
实验仪器：信号发生器、电容、电感、电阻箱、示波器 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0.005μF、0.2H，将信号发生器的峰-峰值设为4V；
2、在R=400Ω下，调节信号发生器的频率，使其从3kHz变化至7kHz，
电流最小时候达到谐振。本实验中，根据欧姆定律，可以通过测量 电阻上的电压来判定电流大小，从而判断谐振。 2、串联电路谐振时，电容与电感上的瞬时电压相位关系如何？若将电 容和电感两端接到示波器X、Y轴上，将会看到什么现象？为什么？ Sol：电容与电感的电压相差π的相位。若此时将其两端接到示波器上， 那么示波器显示的是李沙育图，这正是因为两者电压相差π的相位， 且jwL+1/jwC=0。 3、如果用一个400mH的固定电感与一个可变调谐电容器组成一个串联 谐振电路。为了使之能在200-600m波段上调谐，则电容的调谐范围应 为多少？ Sol：根据公式分别计算波长为200和600m时对应的C值，得电容的调谐 范围
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 于是总电流 电流与信号之间的相位差 当容抗与感抗相等时，Z=R为最小值，=0，这就称为谐振现象。 谐振角频率，谐振频率。 品质因数Q用来反映谐振电路的固有性质：