RLC元件阻抗特性的測(cè)定

R、L、C元件阻抗特性的測(cè)定1精選2021版課件實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)任務(wù)任務(wù)分析實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)報(bào)告2精選2021版課件1.驗(yàn)證感抗、容抗與頻率的關(guān)系，測(cè)定XL～f及Xc～f特性曲線

。2.加深理解R、L、C元件端電壓與電流間的相位關(guān)系。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?精選2021版課件實(shí)驗(yàn)原理在正弦交變信號(hào)作用下，R、L、C電路元件在電路中的抗流作用與信號(hào)的頻率有關(guān)，它們的阻抗頻率特性R～f，XL～f，Xc～f曲線如圖1所示。圖14精選2021版課件正弦交流電路中R、L、C元件的電壓與電流關(guān)系5精選2021版課件阻抗頻率特性測(cè)量原理說(shuō)明要測(cè)定阻抗頻率特性曲線，需測(cè)出被測(cè)元件的電壓與電流。而在實(shí)驗(yàn)中，由于實(shí)驗(yàn)儀器的頻率測(cè)量范圍所限，往往通過(guò)測(cè)量電阻電壓計(jì)算電路電流。6精選2021版課件實(shí)驗(yàn)電路元件阻抗頻率特性的測(cè)量電路如圖2所示圖27精選2021版課件實(shí)驗(yàn)操作原理圖中的r是提供測(cè)量回路電流用的標(biāo)準(zhǔn)小電阻，當(dāng)滿足r的阻值遠(yuǎn)小于被測(cè)元件的阻抗值時(shí)，可以認(rèn)為AB之間的電壓就是被測(cè)元件R、L或C兩端的電壓，而流過(guò)被測(cè)元件的電流則可由r兩端的電壓除以r所得。由于輸入、輸出的信號(hào)是正弦交流，所以其電壓的測(cè)量可以用毫伏表或示波器測(cè)定測(cè)量時(shí)應(yīng)注意保持AB兩端電壓不變，以消除信號(hào)發(fā)生器輸出內(nèi)阻的影響

8精選2021版課件若不滿足r的阻值遠(yuǎn)小于被測(cè)元件的阻抗值時(shí)，需分別測(cè)量r與被測(cè)元件兩端的電壓。實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何進(jìn)行？對(duì)于未知的阻抗元件，亦可用同樣的方法測(cè)得Z串與Z并的阻抗頻率特性Z～f，根據(jù)電壓、電流的相位差可判斷Z串或Z并是感性還是容性負(fù)載。9精選2021版課件由于電路中存在電阻，且L、C的阻抗大小隨頻率的變化而變化，不同頻率的作用在電路中會(huì)產(chǎn)生不同的阻抗角，在滿足被測(cè)阻抗遠(yuǎn)大于電路中的電阻時(shí)，可近似看成被測(cè)元件的阻抗角。元件的阻抗角（即電壓與電流的相位差φ）隨輸入信號(hào)的頻率變化而改變，將各個(gè)不同頻率下的相位差畫(huà)在以頻率f為橫坐標(biāo)、阻抗角φ為縱座標(biāo)的座標(biāo)紙上，并用光滑的曲線連接這些點(diǎn)，即得到阻抗角的頻率特性曲線。阻抗角的頻率特性曲線的測(cè)量10精選2021版課件用雙蹤示波器測(cè)量阻抗角的方法如下圖所示。從熒光屏上數(shù)得一個(gè)周期占n格，相位差占m格，則實(shí)際的相位差φ（阻抗角）為φ＝m×（度）阻抗角用雙蹤示波器測(cè)量11精選2021版課件實(shí)驗(yàn)設(shè)備函數(shù)信號(hào)發(fā)生器交流毫伏表雙蹤示波器12精選2021版課件測(cè)量L、C元件的阻抗頻率特性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）通過(guò)電纜線將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出的正弦信號(hào)接至如圖的電路，作為激勵(lì)源u，并用交流毫伏表測(cè)量，使激勵(lì)電壓的有效值為U＝1V，并保持不變。13精選2021版課件使信號(hào)源的輸出頻率從200Hz逐漸增至5KHz，并使開(kāi)關(guān)S分別接通L、C兩個(gè)元件，用交流毫伏表測(cè)量Ur，并計(jì)算各頻率點(diǎn)時(shí)的IL和IC(即Ur/r)以及XL=UL/IL及XC=UC/IC之值。14精選2021版課件阻抗頻率特性實(shí)驗(yàn)方法方法1:通過(guò)測(cè)量正弦波電壓有效值來(lái)完成.15精選2021版課件CH1CH2示波器測(cè)量法16精選2021版課件方法2:通過(guò)測(cè)量正弦波峰-峰電壓來(lái)完成CH1CH217精選2021版課件方法3:利用李沙育圖形來(lái)測(cè)量.CH1CH2按下“X-Y”18精選2021版課件交流毫伏表屬于高阻抗電表,測(cè)量前必須先調(diào)零測(cè)峰峰值或φ時(shí)，示波器的“V/div”或“t/div”的微調(diào)旋鈕應(yīng)旋置“校準(zhǔn)位置”示波器電纜線的接地線要接在一起操作注意事項(xiàng)

19精選2021版課件測(cè)量L、C元件串聯(lián)的阻抗角頻率特性若用雙蹤示波器同時(shí)觀察r與被測(cè)元件兩端的電壓，亦就展現(xiàn)出被測(cè)元件兩端的電壓和流過(guò)該元件電流的波形，從而可在熒光屏上測(cè)出電壓與電流的幅值及它們之間的相位差。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（2）20精選2021版課件CH1CH2示波器測(cè)量法相頻特性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)方法21精選2021版課件22精選2021版課件23精選2021版課件1．用雙蹤示波法測(cè)量相位將欲測(cè)量的兩個(gè)信號(hào)A和B分別接到示波器的兩個(gè)輸入通道。利用熒光屏上的坐標(biāo)測(cè)出信號(hào)的一個(gè)周期在水平方向上所占的長(zhǎng)度。再測(cè)量?jī)刹ㄐ紊蠈?duì)應(yīng)點(diǎn)之間的水平距離x，則兩信號(hào)的相位差為24精選2021版課件

用這種方法測(cè)相位差時(shí)應(yīng)該注意，只能用其中一個(gè)波形去觸發(fā)另一路信號(hào)。

x1x2xT25精選2021版課件（2）測(cè)量相位差把比較相位差的兩個(gè)頻率、同幅度的正弦信號(hào)分別送入示波器的Y通道和X通道，使示波器工作在X-Y方式，這時(shí)示波器的屏幕上會(huì)顯示出橢圓波形，由橢圓上的坐標(biāo)可求得兩信號(hào)的相位差為

26精選2021版課件（2）測(cè)量相位差27精選2021版課件測(cè)量R、L、C各個(gè)元件的阻抗角時(shí)，為什么要與它們串聯(lián)一個(gè)小電阻？可否用一個(gè)小電感或大電容代替？為什么？思考題28精選2021版