電路實(shí)驗(yàn)報告word版-資料下載頁
2025-01-12 14:37本頁面
【正文】 電路，如果局部或全部處于無功功率完全補(bǔ)償狀態(tài)，而使電路的局部或總電壓和電流同相，便稱此電路（局部或全部）處于諧振狀 態(tài)。處于諧振狀態(tài)的電路，如果 L 與 C串聯(lián)則稱為串聯(lián)諧振；如果 L 與 C 并聯(lián)則稱為并聯(lián)諧振。諧振是線性電路在正弦穩(wěn)態(tài)下的一種特定的工作狀態(tài)。通過調(diào)節(jié)電路參數(shù)（電感 L 或電容 C 的值）或是改變電源的頻率，能發(fā)生諧振的電路，稱為諧振電路。 圖 1 所示為理想電感和電容并聯(lián)的電路。在該電路中， 電路的導(dǎo)納為： 若要使得電壓 U 與電流 I 同相，則必須滿足 ： 。 圖 1 并聯(lián)諧振電路圖 RLC 并聯(lián)電路產(chǎn)生并聯(lián)諧振的條件為 ： 在 RLC 并 聯(lián)電路發(fā)生諧振時，電壓 U 與電流 I 同相，電路表現(xiàn)為純電阻，電源只提供有功功率。電感和電容的無功功率完全互相補(bǔ)償，不與電源進(jìn)行能量交換。電路的總阻抗為最大值，當(dāng)電源電壓一定時，總電流最小。并聯(lián)支路中的電容電流 IC 和電感電流 IL相等，其值可能遠(yuǎn)大于電路的總電流 I。所以，并聯(lián)諧振也被稱為電流諧振。 RLC 并聯(lián)諧振電路的特點(diǎn)如下： Ｙ＝Ｇ ，電路呈電阻性，導(dǎo)納的模最小。 ，且與外施電流相等， Ｉ Ｒ ＝Ｉ Ｓ 。 IL+IC=0，即電感電流和電容電流大寫相等，方向相反。 在并聯(lián) 諧振電路中，電感和電容支路產(chǎn)生大電流的能力可以用品質(zhì)因數(shù)來表示。 并聯(lián)諧振 時，電容和電感上通過的電流和總電流的關(guān)系如下面的公式所示： 品質(zhì)因數(shù)定義為電容支路電流或電感電流與總電流在諧振點(diǎn)的比值： 三 、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1. 測試頻率特性確定諧振點(diǎn) 。 （ 1） 在 Multisim13 環(huán)境中創(chuàng)建如圖 2 所示電路。 R1=50KΩ （ 串入 R1 是為了構(gòu)成恒流源 ） ，圖中指針可以實(shí)時觀察電路中的支路電流，示波器可以觀測電壓和電流之間的相位關(guān)系?？筛鶕?jù)電路 實(shí)驗(yàn)參數(shù)自己設(shè)計 。 圖 2 電感線圈與電容并聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn)接線圖 （ 2） 按下仿真軟件 “啟動 /停止 ”開關(guān)，啟動電路。打開 波特圖儀面板，如圖 3 所示，按照 3 圖進(jìn)行設(shè)置，將測試指針移至頻率特性最高點(diǎn)，讀出其對應(yīng)頻率，此即為諧振頻率 。 圖 3 波特圖儀設(shè)置 （ 1）觀察諧振時電壓與電流相位關(guān)系 設(shè)置函數(shù)發(fā)生器頻率 為諧振頻率 ，打開示波器面板，觀察總電壓（ A 通道波形）與總電流（ B 通道波形， B 通道電位 Vb） 相位關(guān)系，記錄波形如圖 4 所示。 圖 4 示波器測試諧振時相位關(guān)系 （ 2） 改變函數(shù)發(fā)生器的頻率 f，選定一組 頻率，運(yùn)行動態(tài)分析，記錄每種頻率相應(yīng)的 a 點(diǎn)和 b 點(diǎn) （圖上未描出） 電位峰值電壓 Va、 Vb。 0()f kHz Va（ V） Vb（ mV） IR1（ mA） IC（ mA） Z（ KΩ） Ic 變化不明顯，沒有體現(xiàn)有小變大再由大變小得過程，頻率的取值做到了對稱，但沒有做到大的跨度 （ 3）根據(jù)表 1 中的每個 Vb 和圖 2 中 10Ω電阻，計算每種頻率的電流 I，并將計算結(jié)果記錄到表 1 中。 （ 4） 根據(jù)表 1 中的每個 Va 和電流 IR 值，計算每種頻率的阻抗 Z， 并將計算結(jié)果記錄到表 1 中。 五、實(shí)驗(yàn)注意事項 1. 設(shè)計電路時應(yīng)當(dāng)正確計算相應(yīng)的電感和電容的參數(shù)，并匹配適當(dāng)大小的頻率，才能使電路發(fā)生諧振。 ，以確?？吹酵暾ㄐ巍? 六、預(yù)習(xí)思考題 1 如何設(shè)計并聯(lián)諧振電路元件的參數(shù)。 ?測試諧振點(diǎn)的方案有哪些 ? 七、實(shí)驗(yàn)報告 。 ，總結(jié)、歸納并聯(lián)諧振電路的特性
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