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1、电工电子实验教学中心学生实验报告-学年第一学期实验课程 电路分析实验 实验室 电子技术实验室二实验地点 东区一教518学号姓名10 / 7word.实验项目简单正弦交流电路的研究!n VB mVB F F« F F«!F F1! F F!F F! H F!P F* H 实验时间月日星期,节亠 aasm"亠 mm m亠 亠=w -一 a i> a m -亠亠 4 m “ 1a i> a m -亠亠 m “ 1" a a. a m - ” .1 w a _a - ih g u t 亠d a _a - ih g u t 亠d a _m -亠=a.
2、m t 亠d u-h b am t a=a. m t 亠d u_h b am ta=a. m t 亠.实验台号报告成绩一、实验目的1. 研究在正弦交流电路中，电压与电流的大小关系、相位关系；2. 分析阻抗随频率变化的规律；3. 学会用三压法测量及计算相位角；4. 掌握用取样电阻的方法测量交流电流。二、实验仪器1、电路分析实验箱2、数字万用表3、交流毫伏表4、双踪示波器5、信号发生器三、实验原理1. 电阻元件电阻两端的电压与通过它的电流都服从欧姆定律，在电压电流关联参考方向下Ur Ri式中R UR/i是一个常数，称为线性非时变电阻，其大小与Ur、i的大小及方向无关， 具有双向性，其伏安特性是一条
3、通过原点的直线。在正弦电路中，电阻元件的伏安关 系可表示为：Ur RI。式中R ¥为常数，与频率无关，只要测量出电阻端电压和其 中的电流便可计算出电阻的阻值。电阻元件的一个重要特征是电流I与电压U R同相位。2. 电感元件电感元件是实际电感器的理想化模型， 具有储存磁场能量的功能，是磁链与电流相 约束的二端元件，即：L（t） Li式中L表示电感，对于线性非时变电感，L是一个常数，电感电压在关联参考方向下为：I diUl Ldt在正弦电路中：Ul JXlI式中XlL 2fL称为感抗，其值可由电感电压、电流有效值之比求得。即XLUlIXl77当L常数时，Xl与频率f成正比，f越大，Xl越
4、大，f越小，Xl越小，电感元件具有低通高阻的性质。若f为已知，则电感元件的电感为:理想电感的特征是电流I滞后于电压-。23.电容元件：电容元件是实际电容器的理想化模型，具有储存电场能量的功能，是电荷与电压相约束的元件。即：q(t) Cuc式中C表示电容，对于线性非时变电容, 下为：i C巴dtC是一个常数。电容电流在关联参考方向在正弦电路中IXc牛，可由实验测出。当。=常数时，X丄或 UcJXclJXc与f成反比,f越大，Xc越小，f，Xc 0电容元件具有高通低阻和隔断直流的作用。当f为已知时，电容元件的电容为：Cf电容元件的特点是电流咯称为容抗。其值为的相位超前于电压-。4、三压法测阻抗角任
5、意阻抗Z1和Z2串联如图5-1(a)所示，相量图如图5-1 (b)所示。利用余弦 u fC uR u；定理可以得知COS-2UUr通过测量串联元件上的电压及总电压(共三个电压)，可以计算出串联电路的阻 抗角，称为三压法测阻抗角。ZIJ图5-1三压法测阻抗角四、预习要求1复习理论课相关内容：正弦交流电路中，常用二端元件及串联二端网络的伏安特性；熟练掌握阻抗三角 形、电压三角形；应用相量图分析各物理量之间的关系；熟记有关计算公式。2、计算图5-3、图5-4电路中各理论值，用铅笔填在相应表格里。五、实验内容1阻抗串联电路(1)RC串联电路按图5-3 (a)连接电路，C=0.2卩F, R=1kQ ;外
6、加正弦信号，Us=1V分别测量在频率f=0.5KHz，0.8KHZ和1.4KHz时，R、C上的电压，填入表格 5-2中。£R 主伏表图5-3 阻抗串联电路注：每次改变频率，都要重新测定 Us=1v。“先调频，后调幅”(2) RL串联电路按图5-3 (b)连接电路图，L=200mH R=1kQ ;外加正弦信号，Us=1V测量在频 率f=0.5KHz，0.8KHZ和1.4KHz时，R、L上的电压，填入表格 5-2中2、R.L.C并联电路按图5-4连接电路。C=0.2卩F，L=200mH R=1©，R)=10Q (取样电阻)信号源:f=800Hz，Us=1V测量各种连接方式下的电
7、流。图5-4 R.L.C并联电路取样电阻法：不直接测支路中的电流I ，而是通过测量取样电阻Ro上的电压LRq，计算出电流 匸URo /Ro,将数据填写在表5-3中。 注意：改变元件参数时需重新调整US=IV。六、数据记录及处理表5-2 阻抗串联测量数据Us/VF/kHzR C串联R L串联测量计算测量计算UrUcI上RZcosUrUlI 土RIZcos10.50.81.4表5-3 R.L.C并联电路测量数据IRLCIRLILCIRCIRICILl(mA)七、思考题1画出RC串联、RC并联，RL串联、RL并联以及LC并联的相量图。（共5个）2、在RLC根据测量数据及相量图说明：当 Xl=X=R时 流过R、L、C元件的电流是否相同？ 只是R、L并联时，其电流大小是否小于 R、L、C并联时的电流? LC并联时的电流一定大于只接 C时的电流吗?3、通过相量图说明，当频率升高时，阻抗|Z |的变化趋势，cos©的变化趋势八、实验体会最新文件仅供参考已改成 word 文本方便更改