交流諧振電路

實驗題目：交流諧振電路

實驗目的：研究rlc串、併聯電路的交流諧振現象，學習測量諧振曲線的方法，學習並掌握電路品質因數q的測量方法及其物理意義。

實驗原理：1、rlc串聯諧振電路

電路中總阻抗

於是總電流

電流與訊號之間的相位差

當容抗與感抗相等時，z=r為最小值， =0，這就稱為諧振現象。

諧振角頻率，諧振頻率。

品質因數q用來反映諧振電路的固有性質：

2、rlc併聯諧振電路

電路中總阻抗，電流i=v/z。

相位差當時，。

當時，電路達到交流諧振

品質因數

實驗儀器：訊號發生器、電容、電感、電阻箱、示波器

實驗內容：1、按照實驗圖（右圖）連線好電路圖，將電容、電感分別調為0.005μf、0.2h，將訊號發生器的峰-峰值設為4v；

2、在r=400ω下，調節訊號發生器的頻率，使其從3khz變化至7khz，記錄25個vr的峰-峰值（諧振值附近記錄密度大些）；

3、在r=600ω下，重複（2）的過程；

4、分別測量兩個阻值下，當電路達到諧振時的vl、vc；

5、資料比較與作圖處理圖一：實驗原理圖

實驗資料：

r=400ω時：vl=37.2v，vc=37.0v

表一：r=400ω時的交流諧振資料

r=600ω時：vl=29.0v，vc=28.5v

表二：r=600ω時的交流諧振資料

資料處理：

分別計算出r=400ω、r=600ω時的對應電流：

表三：r=400ω時頻率與電流關係

表四：r=600ω時頻率與電流關係

根據以上關係在同一座標系中繪製電流-頻率圖象：

圖二：電流-頻率圖

r=400ω時

從表中得到imax=2.17ma，於是，在相應的i-f曲線中作直線i=1.53ma，讀出兩個交點的橫座標為4.673khz、5.154khz。於是通頻頻寬度：

讀出諧振頻率為ν=4.903khz，理論值，比較得到相對誤差

q的計算：

（1）（2）

（3）r=600ω時

從表中得到imax=1.59ma，於是，在相應的i-f曲線中作直線i=1.12ma，讀出兩個交點的橫座標為4.581khz、5.235khz。於是通頻頻寬度：

讀出諧振頻率為ν=4.924khz，理論值，比較得到相對誤差

q的計算：

（1）（2）

（3）思考題：

1、根據rlc串、併聯電路的諧振特點，在實驗中如何判斷電路達到了諧振？

sol：串聯時，當迴路中電流最大時就達到諧振；併聯時，則是主迴路中電流最小時候達到諧振。本實驗中，根據歐姆定律，可以通過測量電阻上的電壓來判定電流大小，從而判斷諧振。

2、串聯電路諧振時，電容與電感上的瞬時電壓相位關係如何？若將電容和電感兩端接到示波器x、y軸上，將會看到什麼現象？為什麼？

sol：電容與電感的電壓相差π的相位。若此時將其兩端接到示波器上，那麼示波器顯示的是李沙育圖，這正是因為兩者電壓相差π的相位，且jwl+1/jwc=0。

3、如果用乙個400mh的固定電感與乙個可變調諧電容器組成乙個串聯諧振電路。為了使之能在200-600m波段上調諧，則電容的調諧範圍應為多少？

sol：根據公式分別計算波長為200和600m時對應的c值，得電容的調諧範圍

0.028pf-0.254pf

交流諧振電路 2

姓名 趙子番 學號 pb07210204 實驗儀器 示波器，電阻箱，電容箱，電感，低頻訊號發生器，導線若干 實驗內容及步驟 1.按實驗電路圖連好電路，取vi 2v,l 0.2h，c 0.005uf。2.分別取r 400 600，在3khz 7khz內取25個點測量對應vr。注意保持vi 2v不變。作...

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