“RLC正弦交流电路参数测量”实验报告.doc

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1、“RLC正弦交流电路参数测量”实验报告一、实验目的1．研究RC、RL、RLC并联电路及对其参数的测量2．熟悉新示波器和函数信号发生器3．学会对测量二、实验仪器1．示波器一台2．10μF的电容一个4．1kΩ的电阻一个5．信号发生器一个6．导线若干7．面包板一个8．10mH的电感一个三、实验内容1、在面包板上搭接R、L、C的并联电路 电路参数：R=1K、L=10mH、C=0.1uF，正弦波Vpp=5V、f=1KHz 2、将R、L并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。 3、将R、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的

2、功率因素。 4、将R、L、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，由相位差分析负载性质。计算功率因素。 四、实验原理1.正弦交流的的三要素2.电路参数在正弦交流电路的负载中，可以是一个独立的电阻器、电感器或电容器，也可由它们相互组合（这里仅采用串联组合方式，如右图所示）。电路里元件的阻抗特性为当采用交流电压表、电流表和有功功率表对电路测量时（简称三表法），可用下列计算公式来表述、、相互之间的关系：负载阻抗的模；负载回路的等效电阻；负载回路的等效电抗；功率因数；电压与电流的相位差；当>0时,电压超前电流；当<0时,电压滞后电流。3.矢量关系电

3、路中的电压和电流是两个矢量。在直流电路中它们之间的相差只存在两种状态，描述或计算时就采用加上符号（同相为正“+”、反相为“﹣”）的形式。在交流电路中它们之间的相差是处于之间的任一状态，描述或计算时就采用复数（模及相角）的形式。基尔霍夫定律不仅在直流电路里成立（），在交流电路里也成立在交流电路里有。对于右图可列出回路方程：；对于图4.1-3可列出节点方程：。五、实验步骤和实验数据1、将R、L并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。（1）电路图：（2）根据电路图在面包板上组搭建响应电路，选择电路参数为R1=1K，R2=47Ω，

4、L=10mH及f=1kHz,Vpp=5v的方波（电路图的参数为在实验室中实际测得的值）（3）用示波器观察波形（由于实验时图形保存的问题，所以只能仿真）（4）李萨如图形：（5）数据测量表：电阻与电感并联测量值Vmax(mV)Vmin(mV)△V（V）△Y1950-9501.90△Y2650-6501.302、将R、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。 （1）电路图：（2）根据电路图在面包板上组搭建响应电路，选择电路参数为R1=1K，R2=47Ω，L=10mH及f=1kHz,Vpp=5v的方波（电路图的参数为在实验室中实

5、际测得的值）（3）用示波器观察波形（4）李萨如图形：（5）数据测量表：电阻与电容并联测量值Vmax(mV)Vmin(mV)△V（V）△Y11190-11902.38△Y2430-4300.863、将R、L、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，由相位差分析负载性质。计算功率因素。 （1）电路图：（2）根据电路图在面包板上组搭建响应电路，选择电路参数为R1=1K，R2=47Ω，L=10mH及f=1kHz,Vpp=5v的方波（电路图的参数为在实验室中实际测得的值）（3）用示波器观察波形（4）李萨如图形：（5）数据测量表：电阻、电容和电感并联（

6、垂直方向）测量值Vmax(mV)Vmin(mV)△V（V）△Y11130-11102.26△Y2390-4500.83电阻、电容和电感并联（水平方向）测量值Vmax(mV)Vmin(mV)△V（V）△X11390-14202.81△X2477-5731.054.数据分析：由公式Φ=arcsin（△Y2/△Y1）可以计算得到功率因素角Φ，也就可以得到功率因素cosΦ则当：（1）电阻与电感并联时，功率因素角Φ=arcsin（1.30/1.90）=43.17功率因素cosΦ=cos43.17=0.729（2电阻与电容并联时，功率因素角Φ=arc

7、sin（-0.76/-2.36）=18.79功率因素cosΦ=cos18.79=0.947（3电阻与电感、电容并联时，在垂直方向分析：功率因素角Φ1=arcsin（0.86/2.38）=21.18功率因素cosΦ1=cos21.18=0.93在水平方向分析：功率因素角Φ2=arcsin（1.05/2.81）=21.94功率因素cosΦ2=cos20.94=0.93在考虑误差的情况下，可认为Φ1和Φ2大致相等。六、实验心得和简介