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实验六 简单正弦交流电的研究

实验六 简单正弦交流电的研究. 510 实验室 韩春玲. 实验目的 （１）研究正弦交流电路中电压、电流的大小与相位关系。 （２）研究 R 、 L 、 C 元件阻抗随频率变化的关系。 （ 3 ）学会三压法测量及计算相位差角。 （ 4 ）学习取样电阻法测量交流电流的方法。. 实验原理 （ 1 ）电阻元件： U R =RI ， 其中 R=U R /I 为常数，与频率 f 无关，电阻元件的电流 与电压 同相。

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实验六 简单正弦交流电的研究

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  1. 实验六 简单正弦交流电的研究 510实验室 韩春玲

  2. 实验目的 • （１）研究正弦交流电路中电压、电流的大小与相位关系。 • （２）研究R 、L 、C 元件阻抗随频率变化的关系。 • （3）学会三压法测量及计算相位差角。 • （4）学习取样电阻法测量交流电流的方法。

  3. 实验原理 • （1）电阻元件：UR=RI ，其中R=UR/I为常数，与频率f无关，电阻元件的电流与电压同相。 • （2）电感元件：UL=jXLI ，式中XL=WL=2ЛfL 称为感抗。当L为常数时，XL与频率f成正比，f越大，XL越大，f 越小，XL越小。理想电感的特征是电流I 滞后于电压90。 • 电容元件：UC=-jXCI ，式中XC=1/WC=1/2ЛfC 称为容抗。当C为常数时，XC 与f成反比，f越大，XC越小. 电容元件的特点是电流I 的相位超前于电压90。。

  4. 三压法测φ原理 • 任意阻抗Z和R串联，如图a所示，则其相量如图b、利用余弦定律可以计算串联后总阻抗角为φ

  5. 三、实验内容 • 1、研究阻抗串联电路中，在正弦信号作用下，电压、电流大小与相位的关系，阻抗随频率变化的关系。按图5-3接线，元件参数如下： • L=200mH，C=0.2μF，R=1kΩ。测量R、L、C上的电压，并进行计算，其中I=UR/R。注意，当改变频率时，必须重新标定Us=1v。

  6. L=200mH，C=0.2μF，R=1kΩ

  7. 2、研究R.L.C并联电路中，在正弦信号作用下，流过各元件的电流之间的关系，测定谐振频率及谐振电流I0。2、研究R.L.C并联电路中，在正弦信号作用下，流过各元件的电流之间的关系，测定谐振频率及谐振电流I0。 • 按图5-4接线，元件参数C=0.2μF，L=200mH，R=1KΩ，R0=10Ω (取样电阻)，F=800Hz，Us=1V。 • 测量流过各元件的电流（采用取样电阻法）数据记录在表5-2中，改变元件时重调US=IV。

  8. 元件参数C=0.2μF，L=200mH，R=1KΩ，R0=10Ω (取样电阻) 信号源F=800Hz，Us=1V

  9. 思考题 • 当XL=XC=R 时 • ①流过R、L 、C 元件的电流相同吗？ • ②仅是R 、L 并联时其电流大小是否小于R 、L 、C 并连时的电流？ • ③ LC并联时的电流一定大于仅接C时的电流吗？以上三点根据测量数据画出向量加以说明。

  10. 实验报告要求 • （1）实验目的。 • （2）原理简述。 • （3）实验内容：实验步骤、实验电路、表格、数据等。 • （4）整理并计算实验数据，检查数据是否与理论值相符，并加以解释分析。 • （5）画出电阻、电感、电容，RC 串联，RL 串联电流电压的向量图。(共5个) • （6）当频率升高时，阻抗lZl的变化趋势，cosφ 的变化趋势，画出向量图加以说明。

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