交流电路的性质.doc

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1、实验3.1串联交流电路的阻抗一、实验目的1.测量串联RL电路的阻抗和交流电压与电流之间的相位，并比较测量值与计算值。2.测量串联RC电路的阻抗和交流电压与电流之间的相位，并比较测量值与计算值。3.测量串联RLC电路的阻抗和交流电压与电流之间的相位，并比较测量值与计算值。二、实验步骤1.在电子平台上建立如图3-1所示的实验电路，一起按图设置。单击仿真电源开关，激活电路进行动态分析。因为1KΩ电阻两端的电于与电力六成正比，在示波器的纵轴上1V相当于1mA，所以屏幕上红色曲线图代表RL电路阻抗两端的电压Vz，蓝色曲线图代

2、表电流Iz。在下面的V,I-T坐标上作出电压Vz和电流Iz岁时间T变化的曲线图，记录交流电压表和电流表上交流电压有效值Vz和电流有效值Iz的读书。2.根据步骤1中的曲线图，计算电压与电流之间的相位差θ。Q=t*360/T=75*0.000001*360*2000=543.用交流电压有效值Vz和电流有效值Iz计算RL电路的阻抗大小。Vz=7.071VIz=4.412mA=16024.用电感值L和正弦频率f计算电感的阻抗XL。XL=WL=2*3.14*2000*0.1=12565.用电阻值R和电感L的感抗XL计算RL电

3、路阻抗Z的大小。Z*Z=R*R+Xl*XLZ=16056.根据算得的感抗值XL和电阻值R，计算电流与电压之间的相位差θ。Q=arctan(Xl/R)=51.57.在电子工作平台上建立如图3-2所示的实验电路，仪器按图设置。单击仿真电源开关，激活电路进行动态分析。因为1KΩ电阻两端的电压和电流成正比(在示波器的纵轴上1V相当于1mA)，因此屏幕上红色曲线图代表RC电路阻抗两端的电压Vz，蓝色曲线代表电流Iz，在上面的V,I-T坐标上作出电压Vz和电流Iz随时间T变化的曲线图。记录交流电压表和电流表上的电压有效值Vz和

4、电流有效值Iz的读数。8.根据步骤7中的曲线图，计算电压与电流之间的相位差。Q=t*360/T=-55*0.000001*360*2000=39.69.用交流电压有效值Vz和电流有效值Iz就算RC电路阻抗Z的大小。Vz=7.071VIz=5.542mAZ=Vz/Iz=127610.用电容C和正弦频率f计算电容器的容抗Xc。Xc=1/wc=1/2*3.14*2000*0.0000001=79611.用电阻值R和电容C的容抗Xc计算RC电路阻抗Z的大小。Z*Z=R*R+Xc*XcZ=127812.根据算得的容抗Xc和电

5、阻值R,计算电流与电压正弦函数之间的相位差θ。Q=-arctan(Xc/R)=-38.513.在电子工作平台上建立入图3-3所示的实验电路，引起按图设置。单击仿真电源开关，激活电路进行动态分析。因为1KΩ电阻两端的电压和电流成正比(在示波器的纵轴上1V相当于1mA)，因此屏幕上红色曲线图代表RLC电路阻抗两端的电压Vz，蓝色曲线代表电流Iz，在上面的V,I-T坐标上作出电压Vz和电流Iz随时间T变化的曲线图。记录交流电压表和电流表上的电压有效值Vz和电流有效值Iz的读数。14.根据步骤13的曲线图，计算电压与电流之

6、间的相位差。Q=t*360/T=30*0.000001*360*2000=21.615用交流电压有效值Vz和电流有效值Iz计算RLC电路阻抗的大小Z.Vz=7.071VIz=6.407mAZ=Vz/Iz=110416.用电容C和正弦频率f计算电容器的容抗Xc。Xc=1/wc=1/2*3.14*2000*0.0000001=79617.用电感L和正弦频率f计算电感的感抗Xl。Xl=Wl=2*3.14*2000*0.1=125618.用电阻R,电容C的容抗Xc和电感L的感抗XL，计算RLC电路阻抗的大小Z。X=Xl-X

7、c=460Z*Z=R*R+X*XZ=110019．根据算得的容抗Xc，感抗Xl和电阻R，计算电流与电压之间的相位差θ。Q=arctan(X/R)=24.7三、思考与分析1.步骤5算得的阻抗大小与步骤3用电压和电流测量值算得的阻抗大小比较，情况如何？近似相等2.步骤6算出的相位差与步骤1，2中通过电流和电压曲线图测出的相位差比较情况如何？电压比电流超前还是落后？近似相等，超前3.步骤11算出的阻抗大小与步骤9用电压和电流测量值算出的阻抗大小比较，情况如何？近似相等4.步骤12算出的相位差与步骤7，8中测出的电流和电压

8、曲线之间的相位差比较，情况如何？电压比电流超前还是落后？近似相等，落后5.步骤18算出的感抗大小与步骤15用电压和电流测量值算出的感抗大小比较，情况如何？近似相等6.步骤19算出的相位差与步骤13，14中用电流和电压曲线测出的相位差比较，情况如何？电压比电流超前还是落后近似相等，超前实验3.2串联谐振一、实验目的1.测定串连谐振电路的谐振频率，并比较测量值与