LRC电路谐振特性的研究实验报告

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RLC串联电路的谐振特性研究实验报告

大学物理实验设计性实验实验报告实验题目:RLC串联电路谐振特性的研究班级：姓名：学号：指导教师：一．目的1．研究LRC 串联电路的幅频特性;2．通过实验认识LRC 串联电路的谐振特性. 二．仪器及用具DH4503RLC 电路实验仪电阻箱数字储存示波器导线三．实验原理LRC 串联电路如图3.12-1所示.若交流电源U S 的电压为U ,角频率为ω,各元件的阻抗分别为则串联电路的总阻抗为串联电路的电流为式中电流有效值为电流与电压间的位相差为它是频率的函数,随频率的变化关系如图3.12-2所示.电路中各元件电压有效值分别为C j Z L j Z R Z C L R ωω1===)112.3()1(--+=C L j R Z ωω)212.3()1(-=-+==••ϕωωj Ie C L j R Z I UU )312.3()1(22--+==C L R U Z U I ωω)412.3(1arctan --=RC L ωωϕ)512.3()1(22--+==CL R R RI U R ωω)612.3()1(22--+==U C L R LLI U Lωωωω)712.3()1(1122--+==U CL R C I CU C ωωωω图3.12-1/π-/π图3.12-2(3.12-5)和(3.12-6),(3.12-7) 式可知,U R ,U L 和U C 随频率变化关系如图3.12-3所示.(3.12-5),(3.12-6)和(3.12-7)式反映元件R 、L 和C 的幅频特性,当时,ϕ=0,即电流与电压同位相,这种情况称为串联谐振,此时的角频率称为谐振角频率,并以ω0表示,则有从图3.12-2和图3.12-3可见,当发生谐振时,U R 和I 有极大值,而U L 和U C 的极大值都不出现在谐振点,它们极大值U LM 和U CM 对应的角频率分别为0(3.1211)C ωω==-式中Q 为谐振回路的品质因数.如果满足21>Q ,可得相应的极大值分别为电流随频率变化的曲线即电流频率响应曲线（如图3.12-5所示）也称谐振曲线.为了分析电路的频率特性.将(3.12-3)式作如下变换)912.3(10-=LCω)1012.3(2111220222--=-=ωωQ C R LC L )1312.3(411142222LM --=-=Q QL Q U Q U )1412.3(4112CM --=Q QUU 22)1()I(CL R Uωωω-+=)812.3(1-=L Cωω(a) 图3.12-3从而得到此式表明,电流比I /I 0由频率比ω/ω0及品质因数Q 决定.谐振时ω/ω0,I /I 0=1,而在失谐时ω/ω0≠1, I /I 0<1.由图3.12-5(b )可见,在L 、C 一定的情况下,R 越小,串联电路的Q 值越大,谐振曲线就越尖锐.Q 值较高时, ω稍偏离ω0.电抗就有很大增加,阻抗也随之很快增加,因而使电流从谐振时的最大值急剧地下降,所以Q 值越高,曲线越尖锐,称电路的选择性越好.为了定量地衡量电路的选择性,通常取曲线上两半功率点(即在210=I I 处)间的频率宽度为“通频带宽度”,简称带宽如图3.12-5所示,用来表明电路的频率选择性的优劣.由(3.12-17)式可知,当210=I I 时,Q 100±=-ωωωω,若令解(3.12-18)和(3.12-19)式,得200002)(CL R U ωωωωωω-+=20022)( ωωωωρ-+=R U2002)(1ωωωω-+=Q R U20020)(1 ωωωω-+=Q I 20020)(Q 11ωωωω-+=I I )1812.3(11001--=-Q ωωωω)1912.3(12002-=-Qωωωω(a) （b ）图3.12-5所以带宽为可见,Q 值越大,带宽∆ω越小,谐振曲线越尖锐,电路的频率选择性就好.四．实验内容与步骤 1．计算电路参数(1)根据自己选定的电感L 值,用(3.12-9)式计算谐振频率f 0=2kHz 时,RLC 串联电路的电容C 的值,然后根据(3.12-12)式计算品质因数Q =2和Q =5时电阻R 的值.2．实验步骤（1）按照实验电路如图3.12-6连接电路,r 为电感线圈的直流电阻,C 为电容箱,R 为电阻箱,U S 为音频信号发生器.(2)Q=5,调节好相应的R ，将数字储存示波器接在电阻R 两端，调节信号发生器的频率，由低逐渐变高（注意要维持信号发生器的输出幅度不变），读出示波器电压值，并记录。

r,l,c串联谐振电路的研究实验报告

r,l,c串联谐振电路的研究实验报告一、实验目的本次实验旨在研究r,l,c串联谐振电路的特性，通过实际操作和数据分析，深入理解串联谐振电路的工作原理和实际应用。

二、实验原理串联谐振电路是由电阻（r）、电感（l）和电容（c）串联而成的电路。

当电路的阻抗等于感抗和容抗之和时，电路达到谐振状态。

此时，电路的电流最大，电压最小，能量在r,l,c之间高效转换。

三、实验步骤1.搭建r,l,c串联谐振电路，确保连接正确无误。

2.使用信号发生器产生交流信号，并调整频率至谐振频率。

3.使用示波器和万用表测量电路的电压、电流和阻抗等参数。

4.记录数据，并分析结果。

四、实验结果实验数据显示，当频率达到谐振频率时，电路的阻抗最小，电流最大。

同时，电压在谐振时达到最小值。

此外，我们还观察到了电路的品质因数（Q值）的变化，Q值在谐振时达到最大值。

五、问题与解决方案在实验过程中，我们发现当改变信号源的频率时，电路的阻抗和电流会发生明显变化。

为了更准确地测量阻抗和电流，我们采用了数字化测量设备，提高了测量精度。

此外，我们还通过改变电路元件的参数（如电阻、电感和电容），研究了它们对串联谐振电路特性的影响。

六、总结与收获通过本次实验，我们深入了解了r,l,c串联谐振电路的特性和工作原理。

我们不仅观察到了电路在谐振时的电流最大、电压最小的现象，还研究了不同元件参数对电路特性的影响。

此外，我们还学会了如何使用示波器和万用表等测量设备来分析电路特性。

这次实验让我们更加直观地理解了理论知识，并锻炼了我们的动手能力和问题解决能力。

七、不足与建议在实验过程中，我们也发现了一些不足之处。

首先，我们在搭建电路时可能存在一些连接不牢固的问题，导致实验结果出现偏差。

其次，我们在测量阻抗和电流时可能受到外界干扰的影响，导致测量结果不够准确。

为了改进实验效果，我们可以采取以下措施：1.确保电路连接牢固，以减少实验误差。

2.使用屏蔽罩等措施减少外界干扰对测量结果的影响。

【VIP专享】RLC串联电路的谐振特性研究实验报告

频率为 ω,各元件的阻抗分别为
则串联电路的总阻抗为
串联电路的电流为
ZR R
式中电流有效值为
IU Z
电流与电压间的位相差为
Z
I U
R
ZL jL
j(L
Z R j(L 1 )
1 C
U
U R 2 (L 1 )2
C
L 1 arctan C
R
它是频率的函数,随频率的变化关系如图 3.12-2 所示.
π/2
0
π/2
(b)
电路中各元件电压有效值分别为图 3.12-2
UC
U R RI
U L LI
1 C
I
0
C
)
ZC
C
R R 2 (L 1 )2CL源自R 2 (L 1 )2 C
1 R 2 (L
6.培养学生观察、思考、对比及分析综合的能力。过程与方法1.通过观察蚯蚓教的学实难验点，线培形养动观物察和能环力节和动实物验的能主力要；特2征.通。过教对学观方察法到与的教现学象手分段析观与察讨法论、，实对验线法形、动分物组和讨环论节法动教特学征准的备概多括媒，体继课续件培、养活分蚯析蚓、、归硬纳纸、板综、合平的面思玻维璃能、力镊。子情、感烧态杯度、价水值教观1和.通过学理解的蛔1虫.过观适1、察于程3观阅六蛔寄.内列察读、虫生出蚯材让标容生3根常蚓料学本教活.了据见身：生，师的2、解问的体巩鸟总看活形作用蛔题线的固类结雌动态业手虫自形练与本雄学、三：摸对学动状习人节蛔生结4、、收一人后物和同类课虫活构请一蚯集摸体回并颜步关重的动、学、蚓鸟蚯的答归色学系点形教生生让在类蚓危问纳。习从并状学理列学平的害题线蚯四线人归、意特出四生面体以形蚓、形类纳大图点常、五观玻存表及动的鸟请动文本小引以见引、察璃现，预物身类 3学物明节有言及的、导巩蚯上状是防的体之生和历课什根蚯环怎学固蚓和，干感主是所列环史学么据蚓节二样生练引牛鸟燥染要否以举节揭到不上适动、区回习导皮类还的特分分蚯动晓的同节于物让分答。学纸减是方征节布蚓物起一，课穴并学蚯课生上少湿法。?广的教，些体所居归在生蚓前回运的润；4泛益学鸟色生纳.靠物完的问答动原的4蛔，处目类习和活环.近在成前题蚯的因？了虫以。标就生体的节身其实端并蚓快及触解寄上知同物表内特动体结验和总利的慢我摸蚯生适识人学有容点物前构并后结用生一国蚯蚓在于与类的什，的端中思端线问活样的蚓人飞技有基么引进主的的考?形题环吗十体生行能着本特出要几变以动，境？大节活的1密方征本“特节化下物.让并为珍近习会形理切法。课生征有以问的小学引什稀腹性态解的。2课物。什游题主.结生出么鸟面和起结蛔关观题体么戏：要利明蚯？类处适哪构虫系察：的特的特用确蚓等，于些特适。蛔章形殊形征板，这资是穴疾点于可虫我态结式。书生种料光居病是寄的们结构，五小物典，滑生？重生鸟内学构，学、结的型以还活5要生类部习与.其习巩鸟结的爱是如原活生结了功颜消固类构线鸟粗形何因的存构腔能色化练适特形护糙态预之结的，肠相是系习于点动鸟？、防一构现你动适否统。飞都物为结蛔。和状认物应与的行是。主构虫课生却为和”其结的与题、病本理不蛔扁的他构特环以生？8特乐虫形观部特8征境小理三页点观的动位点梳相组等、这；，哪物教相，理适为方引些2鸟，育同师.知应单面导鸟掌类结了；？生识的位学你握日构解2互.。办特生认线益特了通动手征观识形减点它过，抄；察吗动少是们理生报5蛔？物，与的解.参一了虫它和有寄主蛔与份解结们环些生要虫其。蚯构都节已生特对中爱蚓。会动经活征人培鸟与飞物灭相。类养护人吗的绝适这造兴鸟类？主或应节成趣的为要濒的课情关什特临？就危感系么征灭来害教；？；绝学，育，习使。我比学们它生可们理以更解做高养些等成什的良么两好。类卫动生物习。惯根的据重学要生意回义答；的3.情通况过，了给解出蚯课蚓课与题人。类回的答关：系线，形进动行物生和命环科节学动价环值节观动的物教一育、。根教据学蛔重虫点病1.引蛔出虫蛔适虫于这寄种生典生型活的线结形构动和物生。理二特、点设；置2.问蚯题蚓让的学生生活思习考性预和习适。于穴居生活的形态、结构、生理等方面的特征；3.线形动物和环节动物的主要特征。

rlc电路谐振实验报告

rlc电路谐振实验报告RLC电路是一种典型的振荡电路，也叫作可变阻抗指数电路。

RLC 电路中，R表示电阻，L表示电感，C表示电容。

它是一个非常重要的电路，广泛应用于信号滤波、频率分离的过程中。

RLC电路谐振实验是研究RLC电路谐振特性的实验，它可以让我们了解到RLC电路在谐振情况下的响应特征，从而更加深入地理解RLC电路的工作原理。

二、实验原理RLC电路的谐振特性是由它内部的高频振荡来实现的。

当RLC电路处于谐振情况时，就会出现低频振荡，从而产生持续的电压或电流振荡。

谐振点就是指在电路谐振时，电路输出的相位角和频率与输入的相位角和频率完全相同的情况。

在这种情况下，电路的反馈能力最大，能够达到最大反馈。

三、实验步骤实验步骤：1.制恒功率曲线：使用电脑绘制RLC电路的恒功率曲线，了解电路响应特性。

2.算谐振频率：计算由电感L、电容C和线性电阻R组成的RLC 电路的谐振频率。

3.率变换：调整谐振电路中的电阻或电感，改变谐振频率。

4.据采集：采集谐振状态下电路的输入信号与输出信号的时域信号图和频域信号图，以了解谐振电路的振荡行为。

四、实验结果1.功率曲线：由实验结果可知，RLC电路的恒功率曲线在谐振点处有最大反馈响应，表现出谐振现象。

2.率变换：由实验结果可知，调整RLC电路中的电阻或电感，可以改变谐振的频率。

3.域信号图：谐振状态下，电路的内部信号与外界输入信号同步，在时域信号图中表现出低频振荡的现象。

4.域信号图：谐振状态下，电路的内部信号与外界输入信号同步，在频域信号图中可看到谐振频率的高增益峰值。

五、结论从上述实验结果可以看出，RLC电路的恒功率曲线反映出它在谐振状态下的响应特性，由实验结果也可以了解到，调整RLC电路的电阻或电感可以改变谐振频率，谐振状态下，电路的内部信号与外界输入信号同步，在时域和频域信号图中都可以看到谐振频率的响应特性。

本实验证明，RLC电路可以实现低频振荡，并可以调节电路频率，达到满足应用需求的谐振特性。

rlc谐振实验报告

rlc谐振实验报告RLC谐振实验报告引言：RLC谐振电路是电工学中的重要实验之一，通过该实验可以深入了解电路的谐振现象及其应用。

本实验旨在通过搭建RLC谐振电路，观察和分析电路中电流和电压的变化规律，进一步探讨谐振电路的特性和应用。

一、实验目的本实验的主要目的是掌握RLC谐振电路的基本原理和特性，了解电流和电压在谐振频率下的变化规律，并通过实验数据分析验证理论计算结果的准确性。

二、实验原理1. RLC谐振电路的组成RLC谐振电路由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三个元件组成。

电阻用于限制电流大小，电感储存电能，电容存储电荷。

当电路中的电流和电压达到谐振频率时，电路呈现出最大的振幅。

2. 谐振频率的计算RLC谐振电路的谐振频率可以通过以下公式计算：f = 1 / (2π√(LC))其中，f为谐振频率，L为电感的值，C为电容的值，π为圆周率。

三、实验步骤1. 搭建RLC谐振电路根据实验要求，选取合适的电阻、电感和电容元件，按照电路图搭建RLC谐振电路。

2. 连接电源将电源连接到电路中，确保电路正常工作。

3. 调节频率通过信号发生器调节频率，逐渐接近理论计算得到的谐振频率。

4. 测量电压和电流使用万用表测量电路中的电压和电流数值，并记录下来。

5. 绘制电流和电压的变化曲线根据测量数据，绘制电流和电压随频率变化的曲线图。

四、实验结果与讨论1. 实验数据分析根据实验测量得到的电流和电压数值，可以计算得到电路的阻抗、电流和电压的相位差等参数。

通过对数据的分析，可以验证实验结果与理论计算结果的一致性。

2. 曲线分析根据绘制的电流和电压的变化曲线，可以观察到在谐振频率附近，电流和电压的振幅达到最大值。

此外，可以进一步分析曲线的形状和变化趋势，探讨电路中能量的传递和损耗情况。

3. 谐振电路的应用RLC谐振电路在实际应用中有广泛的用途，例如在无线电通信中，谐振电路可以用于频率选择和滤波器的设计。

此外，在电力系统中，谐振电路可以用于电力传输和配电系统中的功率因数校正。

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RLC串联电路的谐振特性研究实验报告.doc 实验目的：1. 了解RLC串联电路的工作原理及其谐振特性；2. 掌握测量RLC串联电路谐振频率和谐振带宽的方法。

实验仪器：1. RLC串联电路实验箱；2. 信号源；3. 示波器。

实验原理：RLC串联电路是由电阻、电感和电容串联形成的电路，它可以产生共振现象。

当其频率为共振频率时，电路中流过电流的大小取决于电路中的电感和电容。

此时，电路呈现出很高的阻抗，电流最大。

谐振频率 f0 由以下公式给出：f0 = 1 / (2π√LC)其中，L 为电路中的电感，C 为电路中的电容。

Z0 = R + j(XL - XC)谐振带宽 BW 的计算公式为：BW = Δf = f2 - f1其中，f1 和 f2 分别为电路总阻抗等于Z0/√2 时的频率。

实验步骤：1. 连接实验电路：将电阻、电感和电容串联起来，组成 RLC 串联电路，并连接信号源和示波器。

2. 设置信号源：将信号源的频率调节旋钮设置到最小值，同时将信号源电压调节旋钮调整到最大值。

3. 测量谐振频率：将示波器调节到 X-Y 模式，然后调节信号源频率调节旋钮，逐渐增大频率，直到示波器屏幕上显示出一个正弦波。

此时，记录下示波器显示的频率值，即为电路的谐振频率 f0。

实验结果：1. 在本次实验中，使用的电阻、电感和电容的值分别为：R = 1kΩ，L = 10mH，C = 0.1μF。

2. 在逐渐增大信号源频率的过程中，当频率达到 2231 Hz 时，电路中开始出现正弦波，此时记录下的频率值即为电路的谐振频率 f0。

3. 继续增大信号源频率，当频率达到 2358 Hz 时，电路总阻抗等于Z0/√2 时，记录下此时信号源频率调节旋钮的读数。

5. 通过计算，得到电路的谐振带宽为 157 Hz。

1. RLC串联电路可以产生共振现象，其频率为谐振频率 f0。

2. 对于给定的 RLC 串联电路，谐振频率 f0 取决于电路中的电感和电容的值。

实验二十八LRC电路谐振特性的研究

实验二十八 LRC 电路谐振特性的研究谐振电路在无线电电子技术中获得广泛应用，本实验所要验证的是LRC 串、并联电路的交流谐振特性。

1、教学目标（1）观察LRC 串、并联电路的交流谐振现象，加深对谐振现象及其规律的理解；（2）掌握测量幅频特性（谐振曲线）的方法；（3）进一步理解电路品质因数Q 值的物理意义。

2、教学难点重点（1）学生理论课上若没有学到LRC 交流电路的谐振，在实验中要讲解相关特性和理论计算公式；（2）谐振曲线的测量方法：实验中，串联谐振中怎样选定U 值、怎样保持U 不变，测I-f 曲线；并联谐振中，怎样选定I 值、怎样保持I 不变，测U-f 曲线。

（3）实验求谐振频率、Q 值的实验方法。

3、实验提供的仪器、用具YB1639 函数功率信号发生器，交流毫伏表（DF2170C ），ZX38交直流电阻箱2个，G ⨯912型十进制标准电感箱，RX710型十进制标准电容箱，一端、一端夹子的信号传输线2根，普通导线7根，单刀双掷开关1个。

4、实验原理概要：教材 P302—P308复习：电阻元件的复阻抗：R Z =R ，电容元件的复阻抗（容抗） 1C Z jCω=-，电感元件的复阻抗（感抗） L Z j L ω=4.1 LRC 串联电路的谐振在LRC 串联电路中，若接入一个电压幅度一定，频率f 连续可调的正弦交流信号源（如教材p303图28-1），则电路参数|Z|、φ、I 都将随着信号源频率的变化而变化，参见教材p303公式（28-1）、（28-3）、（28-4）。

若电源电压保持恒定，改变电源频率，回路电流I 可达到最大值，这一现象即为串联谐振现象。

从公式（28-4）可以看出，发生谐振的条件是：1L Cωω=此时的频率称为谐振频率。

谐振角频率和谐振频率分别记为00f ω和00f ω== （28—5）由以上各式归纳起来，串联谐振有以下规律：（1）谐振时，回路阻抗为一纯电阻，且取得最小值Z=R+R '。

LRC电路谐振特性的研究实验报告

LRC电路谐振特性的研究实验报告实验报告：LRC电路谐振特性的研究一、实验目的1.了解LRC电路的谐振特性。

2.掌握利用示波器观察电压波形和频率的测量方法。

3.研究LRC电路的共振频率和带宽。

二、实验原理1.LRC电路的谐振特性电路的谐振频率可以通过以下公式计算：f=1/(2f√(ff))2.实验仪器和器件本次实验所需的实验仪器和器件如下：-LRC电路实验箱-示波器-变频器-毫安表-电阻箱三、实验步骤1.实验连接图如下所示：示波器正极-----------LRC电路---------电源示波器地端2.按照实验连接图连接电路，将电源的输出设置为正弦信号，并将频率调至1000Hz。

3.分别调节电容的值，观察示波器上的电压波形，并记录此时电压的频率。

4.测量不同电容下的电流，并计算电路中的电阻的值。

5.固定电容的值，分别调节电源的频率范围，记录共振状态下的电压幅值。

6.分别计算共振频率和带宽。

四、实验数据记录与分析电容C（μF），电压频率f（Hz），电路中电流值I（mA），电路中电阻R（Ω）-----------，--------------，-----------------，----------------0.1，1000，0.8，500.2，1000，0.4，1000.3，1000，0.3，150根据实验数据计算可得：共振频率f=1/(2π√(LC))，其中L为电感的值，C为电容的值。

带宽B=f2-f1，其中f1和f2分别为通过0.707倍共振值的频率。

根据上述公式，通过实验数据计算得到的共振频率f和带宽B如下表格所示：电容C（μF），共振频率f（Hz），带宽B（Hz）-----------，--------------，-----------0.1，503.3，177.90.2，355.2，121.90.3，286.6，95.2五、实验总结与思考通过本次实验，我们了解到LRC电路的谐振特性。

通过调节电容的值，我们可以观察到示波器上的电压波形和频率的变化。

LRC电路谐振特性

LRC 电路谐振特性的研究一、实验原理1、RLC 串联电路的稳态特性如下图电路的总阻抗Z =22)1(CL R ωω-+，i=22)1(CL R U ωω-+， φ=arcta nRC L ωω1-当ωL =C ω1时，可知，Z =R ，φ=0，i m =R U ，这时的ω=ω0=LC 1，f= f 0=LCπ21这个频率称为谐振圆频率。

电感上的电压L U = i m L Z =R L 0ωU ，电容上的电压C U = i m C Z =CR 01ω U 。

此时电路阻抗Z(ωo)＝R 为纯电阻。

电压和电流同相，我们将电路此时的工作状态称为谐振。

由于这种谐振发生在R 、L 、C 串联电路中，所以又称为串联谐振。

ωL =C ω1就是串联电路发生谐振的条件。

由此式可求得谐振角频率ωo 如下： ω0=LC1谐振频率为 f 0=LCπ21图一由此可知，串联电路的谐振频率是由电路自身参数L 、C 决定的．与外部条件无关，故又称电路的固有频率。

当电源频率一定时，可以调节电路参数L 或C ，使电路固有频率与电源频率一致而发生谐振；在电路参数一定时，可以改变电源频率使之与电路固有频率一致而发生谐振。

2.Q 值的计算C U 或L U 与U 的比值称为品质因数Q 。

C U 或L U 与U 的比值称为品质因数Q 。

Q=U U L=U U C =R L 0ω=C R 01ω，可以证明=-=∆12f f f Q f 0所以 Q=ff ∆0。

从而得到Q 值两种计算方法（1）电压谐振法根据图一所示电路图，调节信号源的输出电压值保证在各种不同频率时都相等，然后测量R 两端的交流电压当其最大时说明电路处于谐振状态，用交流毫伏表测量L 和C 两端的电压，则Q=UU L =UU C可以计算出来。

（2）频带宽度法据图一所示电路，按照上述要求测量各种频率时R 两端的电压值，做出U-f 曲线图，找出电压最大时频率f 即谐振频率，再求出()()20f U f U =时的频率21,f f 值根据公式=-=∆12f f f Qf 0计算Q 值的大小。

R—L—C,元件的阻抗特性和谐振电路实验报告

R—L—C,元件的阻抗特性和谐振电路实验报告实验报告课程名称：电工电子技术试验实验六：R—L—C 元件的阻抗特性和谐振电路班级：02（周四）学生姓名：学号：20XX年***-***** 专业：电子信息工程指导教师：学期：20XX年-20XX年学年春季学期**大学信息学院实验六R—L—C元件的阻抗特性和谐振电路一．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XL=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rXL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XL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6-1。

f f XL XC0 0 (a) 电感的阻抗特性(b) 电容的阻抗特性图6-1信号发生器+ UC R0 1Ω C −信号发生器R0 −+ U L L1ΩU0 U0 (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6-2 2．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XL=UL/IL，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6-2的电感和电容电路中串入一个阻值较准确的取样电阻R0，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。

IC 3．在图6-3所示的RLC 串联电路中，当外加角频率为ω的正弦U 电压U时，电路中的电流为L rI= ?UwC R＇+ j(wL -1) R式中，R＇=R+r，r为线圈电阻。

lrc谐振特性研究报告

lrc谐振特性研究报告
LRC谐振电路是由电感、电阻和电容组成的一种电路，具有
谐振特性。

本报告旨在研究LRC谐振电路的特性及其应用。

首先，我们通过实验搭建了一个简单的LRC谐振电路。

该电
路由电感L、电阻R和电容C组成，电感L与电容C并联，
电阻R与电容C串联。

通过输入一个交流信号源，可以观察
到电路的谐振特性。

我们首先研究了谐振频率。

通过改变输入信号的频率，并测量电路中的电压和电流，我们发现当输入信号的频率与谐振频率一致时，电路中的电流和电压达到最大值。

这说明谐振频率是使电路发生共振的频率，电路对这一频率的输入信号表现出最强的响应。

然后，我们研究了LRC谐振电路的频率响应曲线。

我们改变
输入信号的频率，测量电路中的电压和电流，绘制了频率响应曲线。

通过曲线我们可以得出结论，LRC谐振电路对谐振频
率附近的信号具有较高的增益，而对其他频率的信号则几乎没有响应。

这说明LRC谐振电路在特定频率范围内具有滤波的
功能。

最后，我们研究了LRC谐振电路的应用。

由于LRC谐振电路
具有窄带通过特性，因此广泛应用于无线通信中的滤波器设计。

通过选取合适的电感、电阻和电容参数，可以设计出满足特定频率要求的滤波器。

此外，LRC谐振电路还常用于振荡器、
调谐器等电路中，用于产生特定频率的信号。

综上所述，LRC谐振电路具有谐振特性，对特定频率的信号具有较强的响应。

通过研究该电路的特性，我们可以进一步应用于滤波器设计、振荡器等领域。

LRC谐振电路的研究具有重要的理论和实践意义。

RLC电路谐振特性的研究

1 X (ω0 ) = ω0L =0 ω0C
称为串联谐振角频率( 称为串联谐振角频率(固有频率只与LC有关有关) 有频率只与有关)
1 ω0 = LC
此时,电路中的阻抗最小,电路中的电流最大,电阻上的压降也达到最大.我们称此时电路谐振.对应的频率f0称为谐振频率. 电路的幅频曲线图,如图所示.
串联谐振电路的品质因素Q 串联谐振电路的品质因素
L Q= (R + r) 2 Cຫໍສະໝຸດ U L = U C = QU
Q称为品质因数.
Q值的第一个意义:电压谐振时,纯电感和理想电容器两端电压均为信号源电压的Q倍. 当Q>>1时,UL和UC都远大于信号源输出电压,这种现象称为RLC串联电路的电压谐振.
实验原理
一, RLC串联谐振串联谐振
R + US
电路中电抗为: 电路中电抗为:
+
L + UL C
+
UR
UC
1 Z( jω) = R + j(ωL ) ωC = R + j( XL + XC ) = R + jX = Z ∠
当电路中电抗: 当电路中电抗:
电路发生了串联谐振. 电路发生了串联谐振.
RLC电路谐振特性的研究电路谐振特性的研究
实验目的: 实验目的:
1.研究和测量RLC串联电路的幅频特性. 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
仪器和用具: 仪器和用具:
交流毫伏表, 交流毫伏表, 交流电阻箱,电感箱, 交流电阻箱,电感箱, 音频信号发生, 音频信号发生, 十进制电容箱, 十进制电容箱, 频率计,示波器等. 频率计,示波器等.

RLC电路谐振特性的研究实验报告

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
图2.2 电流和电源的频率的关系曲线
有一极大值，此时的圆频率称为谐振圆频率
ω0=1
（2.3）
√LC
相等，且相位相反
图3.1 DH4503型RLC电路实验仪实物图
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
将电感、电容调到合适的值，参考值为：L=100mH ，C=4.4×10−8
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。

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。

LRC电路谐振特性的研究实验报告

LRC电路谐振特性的研究实验报告实验名称：_____LRC电路谐振特性的研究________姓名___ _ _ 学号_ _班级_ _ 实验日期_ 2013.11.14_ _温度___ 15℃___ 同组者________（一）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．（二）实验仪器：低频信号发生器、交流毫伏表、电阻箱、电感线圈、标准电容箱、频率计、开关和导线（三）实验原理：在力学和电学实验中都观测过简谐振动和阻尼振动．在力学的扭摆实验中，在外加的按正弦变化的策动力作用下，不仅使振动得以维持，而且策动力的频率对振动状态有很大的影响．类似地，在电路中接入一电动势按正弦变化的电源，可经常地给电路补充能量以维持电振荡．在此实验中是研究电源的频率对电路中振荡的影响．一、LRC串联电路1．回路中的电流与频率的关系(幅频特性)见图l（a)相（b)，图中R’由两部分组成，一部分是电感线圈的电阻，另一部分是与电容串联的等效损耗电阻，mV l为交流毫伏表，可监视信号源的输出电压，mV2也为交流毫伏表，用来测量R两端的交流电压值，f为频率计．LRC 交流回路中阻抗Z 的大小为221||(')()Z R R Lw Cw=++-（1）对此回路总电压U 与总电流I 的相位差ϕ，下式成立：'1'L C R R Lw U U Cw tg U U R Rϕ--==++ (2) 或1'Lw Cw arctg R R ϕ⎡⎤-⎢⎥=⎢⎥+⎢⎥⎣⎦（3）回路中电流I 为21(')()U UI Z R R Lw Cw==++- （4）当10Lw Cw -=时，0ϕ=，电流I 最大。

令0w 与0f 分别表示0ϕ=的角频率与频率，并称为谐振角频率与谐振频率，即0w LC =02f LCπ= (5) 如果取横坐标为ω，纵坐标为I ，可得图2所示电流频率特性曲线．2．串联谐振电路的品质因数Q谐振时0ϕ=，L C U U =，即纯电感两端的电压与理想电容器两端的电压相等，并且000''LL UU IL L UR R R R ωωω===++又将式(5)代入上式，得L U =(6) 令Q =(7) 则U L =U C =QU (8)Q 称为串联谐振电路的品质因数．当1Q时，U L 和U C 都远大于信号源输出电压，这种现象称为LRC 串联电路的电压谐振。

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