1、【RLC 正弦 交流电路参 数测量】实验报告【实验目的】1. 熟悉正弦交流电的三要素,熟悉交流电路中的矢量关系;2. 学习用示波器观察李萨尔图形的方法;3. 掌握 R,L,C 元件不同组合时的交流电路参数的基本测量方法。【实验摘要(关键信息) 】1.在面包板上搭接 R、 L、 C 的并联电路;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。【实验原理】1. 正弦交流电的三要素初相角:决定正弦量起始位置;角频率
2、:决定正弦量变化快慢幅值: 决定正弦量的大小。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, 也可以由 他 们 相 互 组 合 ( 以 串 联 为 例 )。 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(三表法),可用下列计算公式来表述Z 与P、U、I 相互之间的关系:负载阻抗的模Z;负载回路的等效电阻;负载回路的等效电抗;功率因数 cos;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: 基尔霍夫定律在电路电路里依然成立, 有 和 ,可列出回路方程与节点方程。【电路图】电路图
3、1电路图 2电路图 3【实验环境(仪器用品等) 】面包板,示波器, 1K电阻, 47电阻 ,导线 ,函数发生器, 10mH 电感, 0.1F 电容【实验操作】1. 分别按照电路图 1、 2、 3 在面包板上连接电路;2.调节函数发生器,使其通道1 输出频率为 1KHz,峰峰值为 5V 的正弦波;3. 示波器校准,通道 1 接入函数发生器输出的信号,通道 2 接入通过 47小电阻的信号,两通道地线要接在一起;4. 调节示波器,使其为李萨尔图形,观察两波形相位差,记录数据并分析。【实验数据与分析】1. R、L 并联测量值V max1(V)V max2(V) V( v) T (-)TT(ms)(ms
4、)(+)(us)CH11.78-1.823.6-1.26-2561CH20.94-0.9401.88-1.12-1201测量值V 1(mv)V 2(mv)V( v)Y1980-940-1.92Y2660-620-1.28测量计 算值 :输出与 输入信号 电压 差为0.67 ,相位 差为33.69;实际测量值为34.18 ,误差为 1.4%2. R、C 并联测量值V max1(V)V max2(V)V(v)CH11.22-1.142.36CH21.34-1.382.72V测量值V 1(V)V 2(V)V(V)Y11.17-1.042.21Y20.460-0.300-0.760测量计算值:输出与输
5、入信号电压差为0.344,相位差为18.98;实际测量值为 18.26 ,误差为 3.7%3. R、L、 C 并联测量值V max1(V)V max2(V)V(v) T (-) ( ms) T (+)(us)T(ms)CH11.42-1.462.88-1.25-2401.01CH21.14-1.12.24-1.31-3041.01测量值V 1(V)V 2(V)V( V)Y11.00-1.012.01Y20.460-0.340-0.800测量计算值:输出与输入信号电压差为0.398,相位差为21.7;示波器读数 22.53,误差为 3.6%输入波滞后于输出波。【结论】1. 一开始实验时,观察到的李萨尔图形居然是一条线段,输入跟输出信号波形间居然没有相位差,检查后才发现是电容器坏了,没有起到作用,换了一个电容器后才看到正常的实验现象。在实验过程中,要注意电器元件的特性,小心保护好接触角,以免造成仪器损坏,甚至实验失败。