RLC正弦交流电路参数测量实验报告.pdf

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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.学习用示波器观察萨尔图形的方法；3.掌握 R丄,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 i=J sin（cut+q）初相角：决定正弦量起始位置；角频率 3：

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 功率因数 coso 时，电压超前电流；当时，电压滞后电流 Z=R+j(XL-Xc)=R+jL-士)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：负载阻抗的模丨 z I=7；负载回路的等效电阻 cosp；负载回路的等效电抗 x=J I Z|I z|sirup；3矢量关系：基尔霍夫定律在电路电路里依然成立，有 EU=o和 Ei=o,可列 岀回路方程

3、与节点方程。:电路图 1 【实验环境（仪器用品等）】面包板，示波器，1KQ电阻，47Q 电阻，导线函数发生器,lOmll电感，0.1 u F 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 lKHz,峰峰值 V 级纽为 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 47Q 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】L R、L并联 测量值 V max1(V)V max2(V)V(v)T(-)(ms)T(+)(us)T(m

4、s)CH1 1.78-1.82 3.6-1.26-256 1 CH2 0.9 1-0.940 1.88-1.12-120 1 17:31:53 测量计算值：输出与输入信号电压差为盍=罟=0.67,相位差为 4)=arctan=33.69；实际测量值为 34.18,误差为 1.4%0 2.R、C并联 测量值 V maxi(V)V max2(V)AV(v)CHI 1.22-1.14 2.36 CH2 1.34-1.38 2.72V 1.00V 2 运行 1.00001 kHzIl7rf4:53 1.00 V 70.00 V 8 1.34 V 0 0-1.3SV 1.02ms 2.72 V 直角 x

5、:2.06 V-2.11 V-417 V y:OmV-300mV-760mV 1.00V 0 100 V 泡00朋 32003$伽/0.00 V 1.00001 叶升：弟:00 测量值 V 1(V)V 2(V)AV(V)AY1 1.17-1.04 2.21 AY2 0.460-0 300-0.760 测量计算值：输出与输入信号电压差为*=壬詈=-0.344,相位差为 UQ Z.Z1V e=arctan*=-1898；实际测量值为一 18.26,误差为 3.7%UQ 测量值 V maxi(V)V max2(V)AV(v)T(ms)T(+)(us)T(ms)CHI 1.42-1.46 2.88-1

6、.25-240 1.01 CH2 1.14-11 2.24-1.31-304 1.01 1.00000kHzll7M8:37 OCY)3.R.L、C 并联:夭0 1.00 V 400JJS 32.0000JJS 1.00V 70.00 V 1.14 V Q-304小 0-1.10 V 1.01ms Q224M 测量值 v 1(V)V 2(V)AV(V)AY1 1.00-1.01 2.01 AY2 0.460-0.340-0.800 测量计算值：输出与输入信号电压差为=Z=-0.398,相位差为 4)=arctan*=-217；示波器读数=-2253,误差为 3.6%uo 输入波滞后于输出波。【结论】1.一开始实验时，观察到的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。