R、L、C元件阻抗特性的测定.doc

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1、实验十一R、L、C元件阻抗特性的测定姓名学号专业实验日期一、实验目的1.验证电阻、感抗、容抗与频率的关系，测定R～f、XL～f及Xc～f特性曲线。2.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R～f，XL～f，Xc～f曲线如图11-1所示。图11-2fRXLZ图12-1图11-12、单一参数R、L、C阻抗频率特性的测量电路如图11-2所示。图中R、L、C为被测元件，r为电流取样电阻。

2、改变信号源频率，测量R、L、C元件两端电压UR、UL、UC，流过被测元件的电流则可由r两端电压除以r得到。3元件的阻抗角（即相位差φ）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φ为纵座标的座标纸上，并用光滑的曲线连接这些点，即得到阻抗角的频率特性曲线。用双中示波器测量阻抗角（相位差）的方法。将欲测量相位差的两个信号分别接到双中示波器YA和YB两个输入端。调节示波器有关旋钮，使示波器屏幕上出现两条大小适中、稳定的波形，如图11-3所示，荧光屏上数的水平方向一个周

3、期占n格，相位差占m格，实际的相位差φ（阻抗角）为φ图11-3φ＝m×三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1函数信号发生器12交流毫伏表13双踪示波器14实验电路元件R=1KΩ,L=10mH1DGJ-05四、实验内容1.测量单一参数R、L、C元件的阻抗频率特性　　取R=1KΩ,L=10Mh,C=1μF,r=200Ω。通过电缆线将低频信号发生器输出的正弦信号接至如图11-2的电路，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，并保持不变。使信号源的输出频率从200Hz逐渐增至5K

4、Hz（用频率计测量），并使开关S分别接通R、L、C三个元件，用交流毫伏表测量Ur，并计算各频率点时的IR、IL和IC(即Ur/r)以及R=U/IR、XL=U/IU及XC=U/IC之值，记入表中。频率f(HZ)200500100015002000300040005000RUR(V)2.502.452.402.402.402.352.302.30Ur(V)0.500.450.460.460.460.460.440.40IR=Ur/r(mA)2.502.252.302.302.302.302.202.0

5、0R=UR/IR(KΩ)1.001.091.041.041.041.021.041.15LUL(V)0.600.650.801.001.151.551.802.00Ur(V)1.851.801.801.751.651.501.351.20IL=Ur/r(mA)9.259.009.008.758.257.506.756.00XL=UL/IL(KΩ)0.060.070.090.110.140.210.270.33CUC(V)2.802.201.801.601.351.100.900.70Ur(V)0.

6、601.001.351.501.601.801.851.90IC=Ur/r(mA)3.005.006.757.508.009.009.259.50XC=UC/IC(KΩ)0.930.440.270.210.170.120.100.072、用双踪示波器观察rL串联和rC串联电路在不同频率下阻抗角的变化情况，并作记录。类型频率f（KHZ）0.51.01.52.02.53.04.0rLn(格)58302012151612m(格)421.51.01.522.5Φ（度）24.8242730364545rCn

7、(格)12162024324058m(格)1.5222.532.53Φ（度）45453637.533.822.512.4五、实验注意事项　　交流毫伏表属于高阻抗电表,测量前必须先调零。七、实验报告1.根据实验数据，在方格纸上绘制R、L、C三个元件的阻抗频率特性曲线，从中可得出什么结论？f（HZ）表11-1R的阻抗频率特性曲线f（HZ）表11-2L的阻抗频率特性曲线f（HZ）表11-3C的阻抗频率特性曲线结论：1、从表11-1可以看出电阻元件的阻值与信号源频率无关，其阻抗频率特性是近似为一条直线2、

8、从表11-2可以看出电感元件的感抗与信号源频率近似成正比。3、从表11-3可以看出电容的容抗与信号源频率成反比。2.根据实验数据,在方格纸上绘制R、L、C三个元件串联的阻抗角频率特性曲线，并总结、归纳出结论。f（KHZ）表11-4rL串联电路的阻抗角频率特性曲线f（KHZ）表11-5rC串联电路的阻抗角频率特性曲线结论：1、从表11-4可以看出rL串联电路中，随着信号源频率的增大，阻抗角增大2、从表11-5可以看出rC串联电路中，随着信号源频率的增大，阻抗角减小