RLC串联稳态电路.ppt

（8） (9) (10) (11) (12) 若电压有效值U保持不变，根据（10）（11）两式可画出UR~f 、UL~f 幅频特性曲线，如图5所示。 从图5可以看出，电阻和电感两端电压UR 、UL 都是频率f的函数，它们都是随着频率的改变而改变。当频率很低（ ）时，电源电压主要降落在电阻上；当频率很高（ ）时，电源电压主要降落在电感上。我们可以利用RL电路的这种幅频特性组成各种滤波电路。 根据（12）式可画出RL电路的φ~f相频特性曲线，如图6所示。 图6 从图6知道，当频率很低时，φ趋于0，即电流与电压同相位；当频率很高时，φ趋于 。φ为正值表示电压的相位超前于电流的相位。同样，我们可以利用RL电路的这种相频特性，组成移相电路。　　　 　　　　 3.RLC串联电路 图7 图8 串联电路如图7所示，电源电压与电流之间的位相差为： （13） 当 时，φ=0，电源电压与电流的相位相同，电路呈电阻性，整个电路处于谐振状态，此时 ，这个频率称为谐振圆频率。 当 时，φ0，电源电压的相位超前于电流，电流呈电感性，φ随着ω的增大而增大，ω趋于无穷时，φ接近于 。当 时，φ0，电源电压的相位落后于电流，电路呈电容性，φ随着ω的减小而减小，ω趋于0时，φ趋近于 。φ随f的变化曲线如图8所示。 四、实验内容 1、测量并作出RC串联电路的幅频、相频曲线 测量电路如书上所示，由200Ω的电阻和0.07μF的电容串联组成待测电路。接入该电路的信号源是XD2型晶体管信号发生器，它输出的正弦电压值和频率均可调节，并由仪器指示出来。真空管毫伏表和单刀双掷开关K配合，分别测出UC 、UR。CS-4125示波器有两种用途：（1）同时显示U、UR两个电压的波形；（2）显示出U、UR的李莎如图形。两种用途均可测U和UR之间的相位差φ。 （1）按照电路图接好电路，并将仪器调至安全待测状态，然后接通各仪器的电源进行预热。 （2）调节信号源使f=500Hz,U=3.0VRMS=8.5VP-P ,并用毫伏表进行电压校准 (3)依次用电压表测出R、C上的电压UR、UC ，从示波器的李莎如图形上读出x轴与图形相交的水平距离2x0和图形在x轴上的投影2X。 （4）仿照第（2）、（3）步，依次测出表中其余的f值条件下的UR、UC和φ值。 2、测量并作出RL串联电路的幅频和相频曲线 3、测量并作出RLC串联电路的相频曲线 （1）用李莎如图形找出谐振频率 （2）测出f=350Hz,600Hz,700Hz,780Hz,900Hz,1500Hz条件下的φ值。 五、实验数据 1.RC幅频，相频曲线 Us=3.0 Vrms=8.5 Vp-p R=200Ω C=0.47μF F(Hz) 500 1200 1700 2000 3000 5000 UR(V) 0.86 1.78 2.17 2.32 2.68 2.95 Uc(V) 2.85 2.45 2.12 1.95 1.50 1.00 2x0(cm) 2.4 2.0 2.2 2.1 1.8 1.4 2X(cm) 2.6 2.6 3.0 3.4 3.8 4.2 ψ(?) 67.38 50.28 47.17 38.14 28.27 19.47 1、RC幅频、相频曲线数据 Us=3.0 Vrms=8.5 Vp-p R=200Ω C=0.47μF F(Hz) 500 1200 1700 2000 3000 5000 UR(V) 2.70 2.34 2.05 1.78 1.45 0.95 UL(V) 0.85 1.75 2.17 2.33 2.70 3.0 2x0(cm) 0.6 2.0 2.0 2.0 1.8 2.5 2X(cm) 2;0 3.4 3.0 2.6 2.0 2.6 ψ(?) 17.46 36.03 41.81 50.28 64.16 74.06 2、RL幅频、相频曲线数据 Us=3.0 Vrms=8.5 Vp-p R=200Ω C=0.47μF L=0.47H 理论谐振频率f =734.1Hz 实际谐振频率f =730.7Hz f(Hz) 350 600 700 780 900 1500 2x0(cm) 3.0 0.4 0.2 0.3 0.7 2.8 2X(cm) 4.4 2