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1、正弦稳态分析一、实验目的1.学会用相量形式对电路进行分析。2.掌握交流电路中的基尔霍夫电压，电流定理。3.熟悉示波器的使用。二、实验条件交流电源5个，交流伏特表6个，交流电流表7个，示波器3个，电阻，电容若干。三、实验原理①交流电路的基尔霍夫电流定理：在交流稳态电路中应用基尔霍夫电流定律的相量形式时，电流必须使用相量相加。②交流电路中基尔霍夫电压定理：在交流电路中应用基尔霍夫电压定理时，各个电压必须使用相量加法.③欧姆定理的相量形式I•电阻与电感串联的电路在交流电路中，欧姆定理确定了电感元件的电压和电流之
2、间的关系。电感两端电压的有效值等于3L与电流有效值的乘积。3L具有电阻的量纲，称其为电感的感抗，用XI表示。RL串联电路的阻抗Z为电阻R和电感电抗的相量和。因此，阻抗大小为Z=VR2+X12,阻抗角为电压与电流之间的相位差O=arctan(Xl/R)在下述所示的电路中，由于电感远大于电阻，电路可视为纯电感电路。II•电阻与电容串联的电路在交流电路中，欧姆定律确定了电容两端电压与流过的电流之间的关系。电容两端电压的有效值等于l/((oC)与电流有效值的乘积，电容电流相位超前电压90°ol/(c)C)具有电阻
3、的量纲，称其为电容的容抗，用Xc表示。RC串联电路的阻抗Z为电阻和电容电抗的相量和。因此，阻抗大小为ZiR2+Xc2,阻抗角为电压与电流之间的相位差0二arctan(Xc/R)。在下述电路中，由于容抗远大于电阻，电路可视为纯电容电路。in.RLC串联电路RLC串联电路的阻抗Z为电阻R,电感与电容总电抗之和。因为感抗与容抗有180°的相位差，所以总电抗X=X1—XcoRLC串联电路的阻抗大小为Z=^R2+X2,阻抗两端电压和电流的相位差为0=arctan(X/R)o在下述所示的电路中，由于电路感抗远大于容抗
4、，电路呈感性。电路中电流相位滞后电源电压四、原理图编辑1.双击Multisim8图标启动该软件。2.按下图在电路工作区连接电路：单击相应元件库或仪器库，将所需器件或仪器拖曳至合适位置，利用工具栏的旋转等使器件符合电路的安放要求。3.给元器件标识，赋值。交流电路的基尔霍夫电流定律的应用电路如下图所示：2交流电路的基尔霍夫电压定律的应用电路如下图所示:V110V100HzODegR11.0kQ7.188U1ACC1±1・0uFU2AC10.000L11.0H4.521U3AC10.000U4AC1MG电阻与电
5、感串联的电路如下图所示:T；—RLC串联电路的电路图如下图所示:V110V1000HzODegC14100uFL1100mHR1600QXSC1U1AC1e-009QA..B五.观察与调整如上述的电路图所示，连接好示波器，双击其图标，打开面板，进行设置，在电阻与电感串联的电路中：将Timebase设置为“10m$/div”,“Y/T”显示方式；将channelA设置为“5V/div”,“AC”输入方式，将channelB设置为“50mV/div”,“AC”输入方式；将Trigger设置为“Auto”触发方
6、式，然后按下电源启/停开关，显示输入，输出端波形如下图所示：电感电压与电感电流波形:Oscilloscope-XSCl在电阻与电容串联的电路中：将Timebase设置为"10ms/div”,“Y/T”显示方式；将channelA设置为“5V/div”,“AC”输入方式，将channelB设置为“5mV/div”,“AC”输入方式；将Trigger设置为“Auto"触发方式，然后按下电源启/停开关，显示输入，输出端波形如下图所示：电容两端的电压和流过电流的波形:Oscilloscope-XSCli)在RLC
7、串联电路的电路中：将Timebase设置为“500us/div”,“Y/T”显示方式；将channelA设置为“10V/div”,“AC^入方式,将channelB设置为“5V/div”,“AC”输入方式；将Trigger设置为“Auto”触发方式，然后按下电源启/停开关，显示输入，输岀端波形如下图所示：电压与电流的波形图如下图所示:TimeChannel_AChannel_B36.052ms4.574V-4.518V•Rmverse
8、GNDQSaveIExtCOscilloscope-XSClChann
9、elAScale110V/DivYposrttonjo-ChannelBScale15V/DivYpositionp*-TriggerEdgeBExt
10、Level
11、o
12、VTimebaseScate
13、fODus*DivXposition10[77fjdd
14、b/a
15、
16、須j）」匹G0jjaTypeSing.Nor.]AutoNor]五.实验结果分析在交流电路的基尔霍夫电流定律的应用电路中：由于流过电感的电流相位落后其两端电压90°,
