1、 电路分析实验报告册实验七 RLC 元件阻抗特性的测定一、 实验目的(1) 研究电阻,感抗、容抗与频率的关系,测定它们随频率变化的特性曲线;二、 实验设备(1) 信号源(2) 交流电压表(3) 实验箱三、 预习与思考题(1) 如何用交流毫伏表测量电阻 R、感抗 XL 和容抗 XC?它们的大小和频率有何关系?四、 原理说明(1) 单个元件阻抗与频率的关系对于电阻元件,根据 ,其中 ,电阻 R 与频率无关;0RIUIUR对于电感元件,根据 ,其中 ,感抗 XL与频率成正比;LjXI fXI2L对于电容元件,根据 ,其中CjIU,容抗 XC与频率成反比。fXIU21C测量元件阻抗频率特性的电路如图
2、7-1 示,图中的 r 是提供测量回路电流用的标准电阻,流过被测元件的电流(I R、I L、I C)则可由 r 两端的电压 U 除以 r 阻值所得,又根据上述三个公式,用被测元件的电流除对应的元件电压,便可得到R、X L和 XC的数值。u图 15-图 7-1电路分析实验报告册五、 实验内容(1) 测量 R、L、C 元件的阻抗频率特性实验电路如图 7-1 示,图中: r200 ,R1k,L10H,C0.1F。选择信号源正弦波输出作为输入电压 u,调节信号源输出电压幅值,并用交流毫伏表测量,使输入电压 的有效值 U2V,并保持不变。用导线分别接通 R、L、C 三个元件,调节信号源的输出频率,从 1
3、kHz 逐渐增至20kHz(用频率计测量) ,用交流毫伏表分别测量 UR、U L、U C和 Ur,将实验数据记入表 7-1 并通过计算得到各频率点的 R、X L和 XC。表 71 R、L、C 元件的阻抗频率特性实验数据频 率 f(kHz) 1 5 10 15 20Ur(V)UR(V)IR(mA)=Ur/r R(k )R=UR/IRUr(V)UL(V)IL(mA)=Ur/rXL(k )XL=UL/ILUr(V)UC(V)Ic(mA)=Ur/r XC(k )Xc=UC/Ic六、 实验报告要求(请在下面的空白页中完成,上面已有的表格除外)(1) 回答预习思考题;(2) 根据表 7-1 验数据,定性画出 R、L、C 串联电路的阻抗与频率关系的特性曲线,并分析阻抗和频率的关系。