RLC阻抗特性测量

实验五 R、L、C 元件阻抗特性的研究一、实验目的1. 验证电阻、感抗、容抗、与频率的关系，测定Rf、X f及X f特性曲线。LC2. 加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系。二、原理说明1. 在正弦交变信号作用下， R、 L、 C 电路元件在电路中的抗流作用与信号的频率有关它们的阻抗频率特性Rf，X f，X f曲线如图1所示。LCnHTRlkICfyiHAUs %匚luF图1图22.单一参数R、L、C阻抗频率特性的测量电路如图2所示。R=1KQ , r=200Q , C=1uF, L=10mH 等取自二阶电路动态过程的研究单元中的部分元件。图中R、L、C为被测元件，r为电流取样电阻。改变信号源频率，测量R、L、C元件两端 电压U、U、U，流过被测元件的电流可由r两端电压除以r得到。RLC3.元件的阻抗角（即相位差 ）随输入信号的频率变化而改变，将各个不同频率下的相位差画在以频率 f 为横坐标、阻抗角 为纵坐标的坐标纸上，并用光滑的 曲线连接这些店，即得到阻抗角的频率特性曲线。用双踪示波器测量阻抗角的方法如图3所示。从荧 光屏上数得一个周期站n格，相位差占m格，则实际的 相位差（阻抗角）为3600 = m x三、实验内容1. 测量 R、L、C 元件的阻抗频率特性通过电缆线将函数信号发生器输出的正弦信号接至如图2电路，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，并在实验过程中保持不变。使信号源的输出频率从 200Hz 逐渐增至 5KHz 左右，并使端点 S 分别接通 R、L、C 三个元件，并用交流毫伏表分别测量U、U ； U，U ； U、U，并通过计算得到各频率点时的R、R r C r L rX与X之值，记入附表中。LC注意：在接通C测试时，信号源的频率应控制在2002500Hz之间。记录n和m，算出，自拟表格记录之。四、实验注意事项1. 建议采用浮地式交流毫伏表。2. 测 时，示波器的“V/div”和“t/div”的微调旋钮应旋置“校准位置”。五、预习思考题1. 图 2 中各元件流过的电流如何求得？2. 怎样用双踪示波器观察 RL 串联和 RC 串联电路阻抗角的频率特性？六、实验报告1. 根据实验数据，绘制R、L、C三个元件的阻抗频率特性曲线，可得到什么结论？2. 根据实验数据，绘制RL和RC串联电路的阻抗角频率特性曲线，并总结归纳出结论。七、实验用仪器、仪表、设备表序号名称型号技术特性及说明数量备注1电路原理箱或板1自行开发研制2函数信号发生器13交流毫伏表14直流电压表或万用表030v152号实验导线二端2号镀金插头n