rlc串联交流电路的谐振的实验？

一、rlc串联交流电路的谐振的实验？

实验目的

1、熟悉串联谐振电路的结构与特点，掌握确定谐振点的的实验方法。

2、掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法。

3、理解电源频率变化对电路响应的影响。学习用实验的方法测试幅频特性曲线。实验任务

（一）基本实验

设计一个谐振频率大约9kHz、品质因数Q分别约为9和2的RLC串联谐振电路(其中L为30mH)。要求：

1、根据实验目的要求算出电路的参数、画出电路图。、完成Q1约为9、Q2约为2的电路的电流谐振曲线I=f(f)的测试，分别记录谐振点两边各四至五个关键点(包括谐振频率f0、下限频率f1、上限频率f2的测试)，计算通频带宽度BW。画出谐振曲线。用实验数据说明谐振时电容两端电压UC与电源电压US之间的关系，根据谐振曲线说明品质因数Q的物理意义以及对曲线的影响。二）扩展实验

根据上述任务，利用谐振时电路中电流i与电源电压uS同相的特点，用示波器测试的方法，找出谐振点，画出输入电压uS与输出响应uR的波形，测量谐振时电路的相关参数，并判断此时电路的性质（阻性、感性、容性）

实验设备

1、信号发生器 一台

2、RLC串联谐振电路板 一套

3、交流毫伏表 一台

4、示波器 一只

5、细导线 若干

实验原理

1、RLC串联电路。在上图所示的电路中，当正弦交流信号源uS的频率 f改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f而变。对于RLC串联谐振电路，电路的复阻抗Z=R+j[ωL-1/(ωC)] 。

2、串联谐振。谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。当电抗X=ωL-1/(ωC)=0，电路中电流i与电源电压uS同相时，发生串联谐振，这时的频率为串联谐振频率f0，其大小为1/（2π√LC）。串联谐振时有以下特点：

(1)电抗X=0，电路中电流i与电源电压uS同相。

(2)阻抗模达到最小，即Z=R，电路中电流有效值I达到最大为I0 。

(3)电容电压与电感电压的模值相等。电容与电感既不从电源吸收有功功率，也不吸收无功功率，而是在它们内部进行能量交换，此时US=UR。

(4)谐振时电容或电感上的电压与电源电压之比为品质因数[Q=UC/US= UL/US=1/(ω0RC) ]。电阻R与品质因数Q成反比，电阻R大小影响Q。

3、频率特性。频率特性就是幅频特性和相频特性统称。取电阻R上的电压uR作为响应，当输入电压uS的幅值维持不变时，

(1)幅频特性：输出电压有效值UR与输入电压有效值US的比值（UR/US）是角函数或频率的函数。

(2)相频特性：输出电压uR与输入电压uS之间的相位差是角函数或频率的函数。

(3)谐振曲线：串联谐振电路中电流的谐振曲线就是电路中电流I=UR/R随频率变动的曲线。（以UR/US为纵坐标，因US不变，相当于以UR为纵坐标，故也可以直接以UR/R为纵坐标，画出电流的谐振曲线如图4-8-2所示）。

(4)上、下限频率：当UR/US=0.707，即UR=0.707US，输出电压UR与输入电压有效值US的比值下降到最大值的0.707倍时，所对应的两个频率分别为下限频率f1和上限频率f2，上、下限频率之差定义为通频带BW=f2-f1。通频带的宽窄与电阻有关。

工程上常用通频带BW来比较和评价电路的选择性。通频带BW与品质因数Q值成反比，Q值越大，BW越窄，谐振曲线越尖锐，电路选择性越好。

在电力工程中，一般应避免发生谐振，如由于过电压，可能击穿电容器和电感线圈的绝缘。在电信工程中则相反，常利用串联谐振来获得较高的信号，如收音机收听某个电台。

二、rlc串联交流电路C代表什么？

rlc串联电路r增大n倍，c减少到原有电客的1/4倍。

在rlc串联电路中，如果把l增大一倍，则c减少到原有电容的1/4，则该电路的谐振。

根据公式：u=i*√r2+（xl-xc）2 i=100/√41(100v除以根号41)

如果rlc数值相等，那么该两个电路有一下相同点和不同点：

1、该串联谐振频率和并联谐振频率相等。

2、谐振时对外呈现阻抗都是电阻r。

3、串联谐振的电流最大、并联谐。

三、rlc元件在交流电路中的作用？

r电阻交直流性质保持一致，l电感特性不一 即通直隔阻直交，c电容特征通交隔直。

四、在RLC串联电路中，怎么求功率？

L与C是不消耗有功功率的，所以，整个电路的有功功率就是电阻R消耗的，故你只要算出RLC电路的电流I，此 时电路的功率就是：

P=I2R

五、RLC电路串联的正弦交流电路中什么决定电路的性质？

在rlc串联的交流电路中，当xc>xl时电路将会呈现电容性；

相反的的，如果xc＜xl时，电路将呈现电感性。

原因很简单，在rlc串联电路中，感抗和容抗的数值是一正一负互相抵消的，哪个的绝对值大，哪个就可以将另一个的数值完全抵消还有剩余，电路自然就呈现哪个的特性了。

六、rlc串联电路中的x是什么？

假设交流电路的角频率为ω，则电感的阻抗为jωL，电容的阻抗为-j1/ωC，其中，XL=ωL称作感抗，Xc=1/ωC称作容抗。rlc串联电路的总阻抗等于:

z=R+j(ωL-1/ωC)=R+j(XL-Xc)

=R+jX

式中的X指的是电感电容的串联的电抗值。

由此，可以求出阻抗的模值:

z=√R²+X²，

阻抗角: φ=arctanX/R

还可以根据X的正负，确定电路的性质，即当X>0时，电路呈感性，X<0时，电路呈容性。

七、在rl串联正弦交流电路中？

　　设电路的参数为：U（相量）=U∠0°，I（相量）=I∠φ。Z=R+jXL。其中φ=arctan（XL/R），且：Z=U（相量）/I（相量）。　　则有功功率有以下表达式：P=UIcosφ=I²R。

八、在电阻与电感串联的交流电路中？

电阻与电感在交流电中都起到了阻碍电流通过的作用。

九、在rlc串联谐振电路中，阻抗和电流为多少？

串联谐振时，电路阻抗等于r（即纯电阻值），电路总电流等于加在rlc电路两端的电压除以r。

十、rlc在直流交流电路的性能比较？

在直流电路中，电感L相当于短路，电容C相当于开路。

在交流电路中，电感L具有感抗，大小随频率增高而增大。电容C具有容抗，大小随频率增高而减小。

电阻R的大小是一定的，与频率的高低无关。