實驗報告
實驗課程：電路實驗
實驗名稱： 交流電路的研究
專業班級： 應用物理1001
學生姓名： 段傑（201011010103）
龔之珂（201011010104）
實驗時間： 周二下午第一節
電工實驗中心
一、實驗目的
1. 學會用交流電壓表、 交流電流錶和功率表測量元件的交流等效引數的方法。
2. 學會功率表的接法和使用。
二、原理說明
1. 正弦交流訊號激勵下的元件的阻抗值，可以用交流電壓表、 交流電流錶及功率表分別測量出元件兩端的電壓u、流過該元件的電流i和它所消耗的功率p，然後通過計算得到元件的引數值，這種方法稱為三表法。
計算的基本公式為：
阻抗的模電路的功率因數
等效電阻 r＝＝│z│cosφ， 等效電抗 x＝│z│sinφ
2. 阻抗性質的判別方法
可用在被測元件兩端併聯電容的方法來判別, 若串接在電路中電流錶的讀數增大，則被測阻抗為容性，電流減小則為感性。其原理可通過電壓、電流的相量圖來表示
圖7-1 併聯電容測量法圖7-2 相量圖
3. 本實驗所用的功率表為智慧型交流功率表，其電壓接線端應與負載併聯，電流接線端應與負載串聯。
三、實驗裝置
dgj-1型電工實驗裝置：交流電壓表、交流電流錶、單相功率表、白燈燈組負載、鎮流器、電容器、電感線圈。
四、實驗內容
測試線路如圖7-3所示，根據以下步驟完成**7-1。
1、先按圖7-3接好實驗電路和儀表。
2、先在不加電容的情況下測量i、p、cosφ。
3、加併聯電容，找到總電流i最小的一點，可以近似看成諧振點。測量此時的資料。
4、當c小於諧振電容時，重複步驟3，測量兩組數。
5、當c大於諧振電容時，重複步驟3，測量兩組數。
每次應在u=220v時測量，並將結果記入表7-1。
圖7-3
表 7-1
5、實驗資料的計算和分析
6、實驗注意事項
每次改接線路都必須斷開電源
七、實驗心得
掌握了交流電路的基本實驗方法，學會使用調壓器，交流電壓表、交流電流錶，用功率表測量元件的功率。通過三表法可以通過實驗方法測量並計算出負載元件的阻抗。實驗中，線路接錯會出現報警，也可能燒壞功率表的保險絲，需按照例圖仔細檢查線路。
通過測量發現，被測負載有些不是線性元件。
一、實驗目的
1． 學習用實驗方法繪製rlc串聯電路的幅頻特性曲線。
2．加深理解電路發生諧振的條件、特點，掌握電路品質因數q的物理意義。
二、原理說明
圖4-1 rlc串聯電路
1．rlc串聯諧振電路
在圖4-1所示的rlc串聯電路上，外施一正弦電壓，則電路
中的電流的有效值為
當外施電源頻率與電路所固有的頻率相等時（f=f0），感抗與容抗相等，電路中的電抗為零。此時，電路發生串聯諧振。f0 稱為諧振頻率，諧振頻率的大小由電路中引數l，c決定，即
2．串聯諧振電路的特點
（1）諧振時阻抗最小，且呈純電阻性，即
（2）電路中電流最大，，且與外施電源電壓同相。
（3）電容電壓與電感電壓大小相等，相位相反，是電源電壓的q倍。
3．諧振曲線
圖4-2電流諧振曲線圖4-3通用諧振曲線
rlc串聯，當端電壓一定時，電流的有效值隨電源頻率變化的曲線稱為電流諧振曲線，如圖4-2。為了便於使電流諧振曲線具有普遍、直觀的特點，常以作為縱座標作為橫座標，即可畫出串聯諧振電路的通用諧振曲線，如圖4-3q為電路的品質因數，它是電路的引數確定的，即
4．電壓電流的相位關係
當電源頻率低於諧振頻率時，電路呈容性（，i超前於u ；當電源頻率等於諧振頻率時，電路為電阻性，此時，i和u同相；當電源頻率高於諧振頻率時，電路呈感性，此時，u超前於i。
3、實驗裝置
函式訊號發生器一台交流毫伏表諧振電路實驗電路板（c=0.1uf；l=30mh；r=510ω）
4、實驗內容
1、按圖7-1組成監視電路、測量電路。選用c=0.1uf；l=30mh；r=510ω。
用交流毫伏表測電壓，用示波器監視訊號源輸出（正弦波--功率輸出）。另訊號源輸出電壓為3v，並保持不變。
2、訊號源的頻率從400hz開始到6000hz為止。每次調節完頻率後調節輸電壓為3v，分別測量uc、ul、ur，並填入表7-1。
3、重複測量17組資料找出諧振頻率。
4、在r兩端並上510ω的電阻，重新測量17組資料的ur，填入表中。
表7-1 幅頻特性的測定
5、實驗資料的計算和分析
6、實驗注意事項
1、測試頻率點的選擇應在靠近諧振頻率附近多取幾點。在變換頻率測試前，應調整訊號輸出幅度，使其維持在3v。
2、實驗中，訊號源的外殼應與毫伏表的外殼絕緣。如能用浮地式交流毫伏表測量，則效果更佳。
七、實驗小結
本次實驗學會了測量諧振頻率的方法，學會了交流毫伏表的用法，對諧振電路有了進一步的了解。
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