【实验|实验一R、L、C串联谐振电路的研究】1、实验一R、L、C串联谐振电路的研究一、实验目的1. 学习用实验方法绘制R、L、C串联电路的幅频特性曲线 。
2. 加深理解电路发生谐振的条件、特点 ， 掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法 。
二、原理说明1. 在图22-1所示的R、L、C串联电路中 ， 当正弦交流信号源Ui的频率 f改变时 ， 电路中的感抗、容抗随之而变 ， 电路中的电流也随f而变 。
取电阻R上的电压UO作为响应 ， 当输入电压Ui的幅值维持不变时 ，在不同频率的信号激励下 ， 测出UO之值 ， 然后以f为横坐标 ， 以UO/Ui为纵坐标（因Ui不变 ， 故也可直接以UO为纵坐标） ， 绘出光滑的曲线 ， 此即为幅频特性曲线 ， 亦称谐振曲线 ， 如图22-2所示 。
图。

2、22-1 图 22-22. 在ffo处 ， 即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率 。
此时XLXc ， 电路呈纯阻性 ， 电路阻抗的模为最小 。
在输入电压Ui为定值时 ， 电路中的电流达到最大值 ， 且与输入电压Ui同相位 。
从理论上讲 ， 此时 UiURUO ， ULUcQUi ， 式中的Q 称为电路的品质因数 。
3. 电路品质因数Q值的两种测量方法一是根据公式Q 测定 ， Uc与UL分别为谐振时电容器C和电感线圈L上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度ff2f1 ， 再根据Q求出Q值 。
式中fo为谐振频率 ， f2和f1是失谐时 ，亦即输出电压的幅度下降到最大值的 (0.707)倍时的上、下频率点 。
Q值越大 ， 曲线越尖锐 ， 通频带越 。

3、窄 ， 电路的选择性越好 。
在恒压源供电时 ， 电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数 ， 而与信号源无关 。
三、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1低频函数信号发生器12交流毫伏表0600V13双踪示波器14频率计15谐振电路实验电路板HE-15四、实验内容1. 利用HE-15实验箱上的“R、L、C串联谐振电路” ， 按图22-3组成监视、测量电路 。
选C1=0.01F 。
用交流毫伏表测电压 ，用示波器监视信号源输出 。
令信号源输出电压Ui=3V ， 并保持不变 。
图 22-32. 找出电路的谐振频率f0 ， 其方法是 ， 将毫伏表接在R(200)两端 ， 令信号源的频率由小逐渐变大（注意要维持信号源的输出幅度不变） 。

4、 ， 当Uo的读数为最大时 ， 读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率f0 ， 并测量UC与UL之值（注意及时更换毫伏表的量限） 。
3. 在谐振点两侧 ， 按频率递增或递减500Hz或1KHz ， 依次各取8 个测量点 ， 逐点测出UO ， UL ， UC之值 ， 记入数据表格 。
f(KHz)UO(V)UL(V)UC(V)Ui=3v, C=0.01F, R=200, fo= , f2-f1= , Q=4.选C1=0.01F ， R2=1K,重复步骤2 ， 3的测量过程f(KHz)UO(V)UL(V)UC(V)Ui=3v, C=0.01F, R=1K, fo= , f2-f1= ,Q=5.选C2=0.1F ， R1=200及C2=0.1uF ， R 。

5、2=1K ， 重复2、3两步 。
（自制表格） 。
五、实验注意事项1. 测试频率点的选择应在靠近谐振频率附近多取几点 。
在变换频率测试前 ， 应调整信号输出幅度（用示波器监视输出幅度） ， 使其维持在3V 。
2. 测量Uc和UL数值前 ， 应将毫伏表的量限改大 ，而且在测量UL与UC时毫伏表的“”端接C与L的公共点 ， 其接地端分别触及L和C的近地端N2和N1 。
3. 实验中 ， 信号源的外壳应与毫伏表的外壳绝缘（不共地） 。
如能用浮地式交流毫伏表测量 ， 则效果更佳 。
六、预习思考题1. 根据实验线路板给出的元件参数值 ， 估算电路的谐振频率 。
2. 改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振 ， 电路中R的数值是否影响谐振频率值？3. 如何判别电 。

6、路是否发生谐振?测试谐振点的方案有哪些？4. 电路发生串联谐振时 ， 为什么输入电压不能太大 ，如果信号源给出3V的电压 ， 电路谐振时 ， 用交流毫伏表测UL和UC ， 应该选择用多大的量限？5. 要提高R、L、C串联电路的品质因数 ， 电路参数应如何改变？6. 本实验在谐振时 ， 对应的UL与UC是否相等？如有差异 ， 原因何在？七、实验报告1. 根据测量数据 ， 绘出不同Q值时三条幅频特性曲线 ， 即：UOf(f) ， ULf(f) ， UCf(f)2. 计算出通频带与Q值 ， 说明不同R 值时对电路通频带与品质因数的影响 。
3. 对两种不同的测Q值的方法进行比较 ， 分析误差原因 。
4. 谐振时 ， 比较输出电压UO与输入电压Ui是否相等？试分析原因 。
5. 通过本次实验 ， 总结、归纳串联谐振电路的特性 。
6. 心得体会及其它 。

来源：(未知)

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标题：实验|实验一R、L、C串联谐振电路的研究