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1、实验七 相量法的测量一、实验目的1 熟悉正弦稳态分析中的相量的基本概念。2 正确使用双踪示波器测量正弦信号的峰峰值Up-p，频率f(T)和相位差,观察李沙育图形; 学会使用晶体管毫伏表测量正弦信号有效值。3 用RC、RL设计输出滞后(超前)输入的简单电路，并作实际测量。二、实验原理1 正弦交流电作用于任一线性定常电路，产生的响应仍是同频率的正弦量，因此，正弦量可以用相量来表示。设一正弦电流：2 用相量表示了正弦量，正弦交流稳态响应的计算可方便地运用相量进行复数运算，在直流电路中的基本定律、定理和计算方法完全适用于相量计算。3 输出电压滞后输入电压的RC电路，如图71所示。 图71(RC滞后电路
2、) 图72(RC超前电路)输出电压 网络函数为：式中， ，称为幅频特性，显然是低通。 ，称为相频特性，显然是输出滞后输入。4 输出超前输入电压的RC电路如图72所示。输出电压为：网络函数为：式中， ，称为幅频特性，显然是高通。 ，称为相频特性，显然输出超前输入。三、实验步骤和内容1 用示波器测量信号源带载输出Up-p=5V,f=1KHz的正弦波。2 取上述正弦波作Ui ，对图71要求R=159.2，C=1uF时，观察RC滞后网络的输出电压和输入电压的波形和相位关系，画出滞后网络的波形图(定量)，读出相位差角，并画出李沙育图形;用晶体管毫伏表测量输入输出的有效值。3 改变图71中R的参数，使R=
3、318.4，其它参数不变，观察输出电压和输入电压幅值和相位变化。定量画出两者的波形图，读出相位差角，并画出李沙育图形; 用晶体管毫伏表测量输入输出的有效值。4 对图71改变电源的频率使f=500Hz时，其它参数保持2中不变重复以上观察和作图； 用晶体管伏表测量输入输出的有效值。5 用RC超前网络（图72）重复以上2、4实验。6设计RL超前和滞后网络重复以上实验。 (选做)四、思考题1 理论证明公式成立。2 当电源的频率改变时，对阻抗有何影响，对相位差有何影响？3 据你所知，测量频率、振幅和相位差有哪些方法4 两个不同频率的正弦量，能否测量其相位差？为什么？五、报告要求1 输出电压的相量理论计算，并与实验测量数据进行比较，计算出振幅和相位的相对误差并分析误差原因。2 回答思考题。六、实验设备1 DF1641D型或EE1641D型函数发生器1台2 双踪示波器 1台3 晶体管毫幅表DF2173B 1台4 可变电容箱1个5 可变电阻箱1个6 可变电感箱1个附录： 测量相位差角的两种方法1.时域法。根据两个同频率的正弦信号，比较相位差。(注意：触发信号只能用CH1或CH2，不能用交替触发)。哪个超前或哪个滞后，要自己判断。2.李沙育图形法。