《实验17相位关系数据处理示范.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验17相位关系数据处理示范.doc（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、10-11a-E17相位关系数据处理示范学生用2223教室 实验17 交流电路中电压与电流相位关系的研究（数据处理示范）一、 观测记录1 示波器通道自身相位差的观察记录：分别接入示波器的Y轴和示波器的X轴，在频率范围4.0000000kHz12.000000kHz观察到示波器上显示一条1、3象限直线（图1），说明在此频段内示波器X、Y通道不会引起附加相位差。 图1 图22 电路上电压与电流存在相位差的观察记录： 接入示波器的Y轴，接入示波器的X轴，观察到示波器上显示一个椭圆（图2）。说明RC交流电路中电流与电压间有相位差，且随频率增大而减小。二、 测量记录：示波器屏幕标尺的分度值：0.2格，读
2、数误差：0.1格 【】f (kHz)4.00000005.00000006.00000007.00000008.00000009.000000010.00000011.00000012.0000002DY（格）8.08.08.08.08.08.08.08.08.02CY（格）6.35.65.14.64.23.93.63.33.0（度）52.044.439.635.131. 729.226.724.422.01.280.980.830.700.620.560.500.450.40f(kHz)Hzztantan与f 的函数关系图线图3三、 -f的函数形式选择、确定 ( y表示; x表示)1 用y=
3、a+bx进行拟合计算机上机结果记录：-0.9465442=1.490222 0.2535427=-0.0985 3.016086E-022 用y=a+b/x进行拟合计算机上机结果记录：0.9989467=-0.0210773 0.0317465=5.12624 0.21093333 用y=a+b/x3进行拟合计算机上机结果记录：0.9692057=0.4732338 0.0789382=55.96462 12.737314 -f的函数形式选择、确定拟合函数的r越接近1，其线性越好。查表得n=9，r0=0.798.对函数f用y=a+bx、y=a+b/x和 y=a+b/x3进行拟合，得到它们的相关
4、系数r分别是：r1=-0.94、r2=0.998、r3=0.96,r2r3r1r0， ，故数据点可以用y=a+bx、y=a+b/x和 y=a+b/x3 来描述，因为=0.998，最接近1，所以y=a+b/x是的最佳拟合形式，此时：所以，本实验所研究的与间的函数关系式为：。四、 实验结论：通过对实验数据用y=a+bx、y=a+b/x和 y=a+b/x3进行拟合和筛选，得到在本实验的RC串联交流电路中，电压与电流相位与信号频率的关系是 （式中单位：）。附：进一步寻找符合物理规律的函数关系：如果趋近0，且包含0，f是否用y=b/x拟合更合理？如果可以，请计算相应的、，判断并表示出f更符合物理规律的具体函数关系式。用拟合,r=0.998, .因为n=9，r0=0.798，故测量数据点可以用方程描述。所以（式中单位为）。此式既符合数学分析，又符合物理规律。第 3 页 共 3 页
