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1、大学物理实验报告系列之RLC电路的谐振Company Document number: WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT【实验名称】RLC电路的谐振【实验目的】(32-4)1、研究和测量RLC串、并联电路的幅频特性；当揶一土0时,=0,电流1最大。2、掌握幅频特性的测量方法；3、进一步理解回路Q值的物理意%与匕分别表示中=0的角频率与频率,并称为谐振角频率与谐振步义。【实验仪器】一0 VLCf0=12ULC（32-5）音频信号发生器、交流毫伏表、标准电阻如果取横坐标为co,纵坐标为/，可得图箱、标准电感、标准电容箱。32-2所示电流频率特性曲线。【实验原理】2.串联谐振
2、电路的品质因数Q一、RLC串联电路(31 .回路中的电流与频率的关系（幅2-7)频特性）(3RLC交流回路中阻抗Z的大小为：2-8)|z| = fR + R)12+ L一一Q称为串联谐振电路的品质因数。(32-1)当Q 1时，UL和UC都远大于信号源输中=arctgL- C出电压，这种现象称为LRC串联电路的电压谐振。(32-3)回路中电流I为：1 1 R1( )2(f)2兀Q的第一个意义是：电压谐振时， 纯电感和理想电容器两端电压均为信号源 电压的Q倍。Q = f(3气 f - f2-12)显然(4吭)越小，曲线就越尖锐。Q的第二个意义是：它标志曲线尖 锐程度，即电路对频率的选择性，称f(=
3、 f0/Q)为通频带宽度。3 . Q值的测量法(1) (电压)谐振法(2) 频带宽度法二、LRC串并混联电一LR和C 并联电路图32-3 LRC串并混联电路 当交流电的角频率满足关系式：/贷-(R)2时，信号源的输出电压也与输出电流相同。同样，令0 )与(f )分0 p 0 P别表示=0的角频率与频率，或者称为谐(32-14)(32-15) 当Lc(L)2时lr和C并联电路的谐振 频率与LRC串联电路的谐振频率近似相 等。式(32-14)可改写成为：()=,1 Q-(32-16)【实验内容】1、测量RLC串联电路的谐振特性2 .用电压谐振法确定Q值。【数据表格与数据记录】R由图示可知，电压为的
4、频率为f = 4.791Hz f2 = 5.272Hz【小结与讨论】振角频率和谐振频率，a, b两点的阻抗为IZpl,则：1.在RLC电路谐振特性的研究实验中1.为什么串联谐振称为电压谐振为什么并联 谐振称为电流谐振2.串联谐振时电容上的 电压大于电源电压Q倍，是否可以把它当 作升压变压器来使用呢为什么解答：串联时，电流只有一个回路，电流 大小等于回路电压除以阻抗。电流不可能 大于电源输出电流（等于该电流）。而电 容和电感上的电压互为相反，回路电压等 于这两个电压差值加上电阻压降。因此串 联谐振是电压谐振而不是电流谐振。并联时，负载电压只有一个，电流回路有 两个，电压与电源相同，电容电流与电感 电流的差值等于电源电流。因此这是电流 谐振。串联谐振电路当然可以做升压变压器：当 电容与电感的阻抗值接近时这两个阻抗压 降可达到非常高的数值。电气试验中大型 变压器交流试验就有利用此原理提高被试 变压器的试验电压的（变压器对地相当于 200-380伏时就可得到数千到一万伏电 压）。不过，计算电容电感一定要准确，否则太 高电压是非常危险的。升压不能一下到 位，必须用调压器一点一点地升。大电容，串以计算好的电感，当给定0-
