电路实验实验七RLC元件阻抗频率特性

实验七项目名称：R.L.C元件阻抗频率特性一、实验目的1、验证R.L.C元件的频率特性.2、熟悉低频信号发生器/函数信号发生器等常用电子仪器的使用方法.二、实验原理正弦交流电可用三角函数表示，由最大值，频率f和初相三要素来决定。在正弦稳态电路的分析中，由于电路中各处电压、电流都是同频率的交流电，所以电流、电压可用相量表示。在频率较低的情况下，电阻元件通常略去其电感及分布电容而看成是纯电阻。此时端电压与电流可用复数欧姆定律来描述：Ù=RÌ式中R为线性电阻元件，U与I之间无相角差。电阻中吸收的功率为：P=UI=RI2因为略去附加电感和分布电容，所以电阻元件的电阻值与频率无关。R-f关系如图8-1。电容元件在低频也可略去其附加电感及电容极板间介质的功率损耗,因而可认为具有电容C。在正弦电压作用下流过电容的电流与电压之间也可用复数欧姆定律来表示：Ù=XCÌ式中XC是电容的容抗，其值为：XC=1/jωc所以有Ù=(1/jωc)*Ì=（Ì/ωc）∠-900，电压U滞后于电流I的相角为900，电容中所吸收的平均功率为零。电容的容抗与频率的关系XC-f曲线如图8-1电感元件因其导线绕成，导线有电阻，在低频时如略去其分布电容则它仅由电阻RL与L组成。在正弦电流的情况下其复阻抗为:Z＝RL+jωL=√R2+(ωL)2∠Φ=z∠Φ其中RL为线圈导线电阻.阻抗角φ可由RL及L参数来决定:φ=tg-1ωL/R电感线圈上电压与流过的电流间关系为：Ù=(RL+jωL)Ì=z∠ΦÌ电压超前电流900,电感线圈所吸收的平均功率为：P=UIcosφ=RI2XL与频率的关系如图8-1.图8-1R-f、XC-f、XL-f曲线三、实验设备序号名称DGJ－3型数量备注1函数信号发生器DDH-112数字万用表1自备3电阻R11KΩ1电阻箱4电阻R2200Ω1电阻箱6电感线圈L=10mH1DGJ-057电容C=0.47μf1DGJ-05四、实验内容取r=200Ω、R=1KΩ、L=10mH、C=0.47μf，通过电缆线将函数信号发生器输出的正弦信号接至电路输入端，作为激励源U并用交流毫伏表测量，使激励电压的有效值为U=3V,并在整个实验过程中保持不变。使开关S分别接通R、L、C三个元件，用交流毫伏表分别测量UR、Ur，UL、Ur，UC、Ur。并通过计算得到各频率点时R、XL、XC的值，记录下表中。图8-1R.L.C元件阻抗频率特性测量实验线路频率f(Hz)200400600800100020003000RUR(V)Ur(V)IR=Ur/r(mA)R=UR/IR(KΩ)频率f(Hz)1000200030004000500060007000LUL(V)Ur(V)IL=Ur/r(mA)XL=UL/IL(KΩ)频率f(Hz)1000200030004000500060007000CUC(V)Ur(V)IC=Ur/r(mA)XC=UC/IC(KΩ)五、注意事项测量时互感器线圈电流不能超过额定值。六、实验总结及数据分析（留一面）（1）根据上述实验测量数据，在坐标纸上分别绘制出R、L、C元件阻抗特性曲线。（2）并总结和归纳R、L、C元件阻抗特性如下：