RLC串聯(lián)電路的諧振實驗原理
發(fā)布時間:2008/9/17 0:00:00 訪問次數(shù):2505
1.rlc串聯(lián)電路的阻抗是電源頻率的函數(shù),在圖1所示的rlc串聯(lián)電路中,當正弦交流信號源的頻率f改變時,電路中的感抗、容抗隨之而變,電路中的電流也隨f而變。取電阻r兩端的電壓uo作為響應,當輸入電壓ui的幅值維持不變時,在不同頻率的信號激勵下,測出u0之值。然后以f為橫坐標,以u0/ui為縱坐標(因為ui不變,故也可直接以uo為縱坐標),繪出光滑的曲線,即為幅頻特性曲線,亦稱為諧振曲線,如圖2所示。
圖1 rlc串聯(lián)電路示意圖 圖2 rlc串聯(lián)電路諧振曲線
2.在處,即幅頻特性曲線尖峰所在的頻率點稱為諧振頻率。此時xl=xc,電路呈純阻性,電路阻抗的模最小,xl=xc是r,l,c串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件。在輸入電壓ui為定值時,電路中的電流達到最大值,且與輸入電壓ui同相位。從理論上講,此時ui=ur=ro,ul=rc=qui亦即電感電壓等于電容電壓,并且是電源電壓的q倍:式中的q稱為電路的晶質(zhì)因數(shù)。
3.電路品質(zhì)因數(shù)口值的測量方法。
一是根據(jù)公式q=ul/ui=uc/ui測定,uc與ul分別為諧振時電容器c和電感線圈l上的電壓:另一個方法是通過測量諧振曲線的通頻帶寬度△f=f2-f1,再根據(jù)q=f0/(f2-f1)求出q值。式中,f0為諧振頻率,f2和f1是失諧時,也就是輸出電壓的幅度下降到最大值的l/;歷時的上、下頻率點。q值越大,曲線越尖銳,通頻帶越窄,電路的選擇性越好。在恒壓源供電時,電路的品質(zhì)因數(shù)、選擇性與通頻帶只決定于電路本身的參數(shù),而與信號源無關(guān)。
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圖1 rlc串聯(lián)電路示意圖 圖2 rlc串聯(lián)電路諧振曲線
2.在處,即幅頻特性曲線尖峰所在的頻率點稱為諧振頻率。此時xl=xc,電路呈純阻性,電路阻抗的模最小,xl=xc是r,l,c串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件。在輸入電壓ui為定值時,電路中的電流達到最大值,且與輸入電壓ui同相位。從理論上講,此時ui=ur=ro,ul=rc=qui亦即電感電壓等于電容電壓,并且是電源電壓的q倍:式中的q稱為電路的晶質(zhì)因數(shù)。
3.電路品質(zhì)因數(shù)口值的測量方法。
一是根據(jù)公式q=ul/ui=uc/ui測定,uc與ul分別為諧振時電容器c和電感線圈l上的電壓:另一個方法是通過測量諧振曲線的通頻帶寬度△f=f2-f1,再根據(jù)q=f0/(f2-f1)求出q值。式中,f0為諧振頻率,f2和f1是失諧時,也就是輸出電壓的幅度下降到最大值的l/;歷時的上、下頻率點。q值越大,曲線越尖銳,通頻帶越窄,電路的選擇性越好。在恒壓源供電時,電路的品質(zhì)因數(shù)、選擇性與通頻帶只決定于電路本身的參數(shù),而與信號源無關(guān)。
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