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为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划rlc串联谐振电路实验报告华电实验报告院系:-年级:XX级日期:XX0428学号:-实验名称:RLC串联谐振电路的研究UOf(f),ULf(f),UCf(f)三条幅频特性曲线如下所示其中输入电压Ui=/2V,C=F,R=200。2.从第二张表可知,当电路发生串联谐振是,对应的频率f0=8931Hz,对应的电阻两端电压为U0max=。通频带宽f=9835-1695=1695,其中,9835Hz和1695Hz对应的电阻电压为U0max/2=。值的计算:方法一:由origin软件得出的数据得,当频率达到f0=8931Hz时,Q1=Uc/U=/=,Q2=UL/U=/=,Q1Q2方法二:Q=f0/f=8931/1695=值对通频带宽和Q值的影响。R值越小,Q值越大,谐振曲线越尖锐,通频带宽越窄。反之Q值越小,谐振曲线越平缓,通频带宽越宽。5.两种计算Q值的方法的比较。方法一中,用电容或电感两端电路谐振时的电压计算Q值,容易受到电路其他部件的影响。比如,导线上的电阻和电感,和电感原件上的电阻对都有分压作用。另外,电容的充放电电压也会作用在电阻上面,导致实际测得的电阻并不精确。方法二,利用图像计算Q值,误差主要由读数误差导致。并且,图像的拟合效果越接近真实的曲线,则误差越小。6.谐振的时候,输出电压和输入电压不相等。原因在于,电感和电容上的电阻不可忽略,并且电容的充放电电压和电源电压一起作用在电阻两端。所以测量的结果小于电源电压。7.串联谐振的电路的特性:电阻,电感,电容两端的电压和电路的频率有关。当频率达到一定值的时候,电路呈现纯电阻状态,此时电阻两端的电压达到最大值,电感和电容两端的电压大小相等,方向相反,为电源电压的Q倍。保持C,L值不变,则电阻R越大,Q值越小。8.心得体会。通过这次实验,我初步了解了电路实验的方法,仪器的使用方法。通过本次实验,我进一步对串联谐振有了了解,知道串联谐振在现实中的电路可以产生很大的影响。比如通过L,C两端的电压跟频率有关的特性,可以利用串联谐振电路做成天线接收不同频率的信号。有时,为了防止L,C两端过高的电压对电路元器件造成损害,还应该防止串联谐振的发生,等等。RLC串联谐振电路的实验报告实验目的:1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。2.掌握谐振频率的测量方法。3.测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。(2)实验原理:RLC串联电路如图所示,改变电路参数L、C或电源频率时,都可能使电路发生谐振。该电路的阻抗是电源角频率的函数:Z=R+j(L-1/C)当L-1/C=0时,电路中的电流与激励电压同相,电路处于谐振状态。谐振角频率0=1/LC,谐振频率f0=1/2LC。谐振频率仅与原件L、C的数值有关,而与电阻R和激励电源的角频率无关,当0时,电路呈感性,阻抗角0。1、电路处于谐振状态时的特性。、回路阻抗Z0=R,|Z0|为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。、回路电流I0的数值最大,I0=US/R。、电阻上的电压UR的数值最大,UR=US。、电感上的电压UL与电容上的电压UC数值相等,相位相差180,UL=UC=QUS。2、电路的品质因数Q电路发生谐振时,电感上的电压与激励电压之比称为电路的品质因数Q,即:Q=UL/US=UC/US=0L/R=1/R*谐振曲线。电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,它们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线。在US、R、L、C固定的条件下,有I=US/UR=RI=RUS/UC=I/C=US/CUL=LI=LUS/改变电源角频率,可得到响应电压随电源角频率变化的谐振曲线,回路电流与电阻电压成正比。从图中可以看到,UR的最大值在谐振角频率0处,此时,UL=UC=QUS。UC的最大值在0处。图表示经过归一化处理后不同Q值时的电流频率特性曲线。从图中可以看出:Q值越大,曲线尖锐度越强,其选择性就越好。只有当Q1/2时,UC和UL曲线才出现最大值,否则UC将单调下降趋于0,UL将单调上升趋于US。仿真RLC电路响应的谐振曲线的测量五、结论RLC串联谐振电路在发生谐振时,电感上的电压UL与电容上的电压UC大小相等,相位相反。这时电路处于纯电阻状态,且阻抗最小,激励电源的电压与回路的响应电压同相位。谐振频率f0与回路中的电感L和电容C有关,与电阻R和激励电源无关。品质因数Q值反映了曲线的尖锐程度,电阻R的阻值直接影响Q值。RLC串联谐振电路的实验研究一、摘要:从RLC串联谐振电路的方程分析出发,推导了电路在谐振状态下的谐振频率、品质因数和输入阻抗,并且基于Multisim仿真软件创建RLC串联谐振电路,利用其虚拟仪表和仿真分析,分别用测量及仿真分析的方法验证它的理论根据。其结果表明了仿真与理论分析的一致性,为仿真分析在电子电路设计中的运用提供了一种可行的研究方法。二、关键词:RLC;串联;谐振电路;三、引言谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。通常,谐振电路由电容、电感和电阻组成,按照其原件的连接形式可分为串联谐振电路、并联谐振电路和耦合谐振电路等。由于谐振电路具有良好的选择性,在通信与电子技术中得到了广泛的应用。比如,串联谐振时电感电压或电容电压大于激励电压的现象,在无线电通信技术领域获得了有效的应用,例如当无线电广播或电视接收机调谐在某个频率或频带上时,就可使该频率或频带内的信号特别增强,而把其他频率或频带内的信号滤去,这种性能即称为谐振电路的选择性。所以研究串联谐振有重要的意义。在含有电感L、电容C和电阻R的串联谐振电路中,需要研究在不同频率正弦激励下响应随频率变化的情况,即频率特性。Multisim仿真软件可以实现原理图的捕获、电路分析、电路仿真、仿真仪器测试等方面的应用,其数量众多的元件数据库、标准化仿真仪器、直观界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果都为众多的电子工程设计人员提供了一种可靠的分析方法,同时也缩短了产品的研发时间。四、正文实验目的:1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。2.掌握谐振频率的测量方法。3.理解电路品质因数的物理意义和其测定方法。4.测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。(2)实验原理:RLC串联电路如图所示,改变电路参数L、C或电源频率时,都可能使电路发生谐振。该电路的阻抗是电源角频率的函数:Z=R+j(L-1/C)当L-1/C=0时,电路中的电流与激励电压同相,电路处于谐振状态。谐振角频率0=1/LC,谐振频率f0=1/2LC。谐振频率仅与原件L、C的数值有关,而与电阻R和激励电源的角频率无关,当0时,电路呈感性,阻抗角0。1、电路处于谐振状态时的特性。、回路阻抗Z0=R,|Z0|为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。、回路电流I0的数值最大,I0=US/R。、电阻上的电压UR的数值最大,UR=US。、电感上的电压UL与电容上的电压UC数值相等,相位相差180,UL=UC=QUS。2、电路的品质因数Q电路发生谐振时,电感上的电压与激励电压之比称为电路的品质因数Q,即:Q=UL/US=UC/US=0L/R=1/R*L/C谐振曲线。电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,它们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线。在US、R、L、C固定的条件下,有I=US/R2?(?L-1/?C)2UR=RI=RUS/R2?(?L-1/?C)2UC=I/C=US/CR2?(?L-1/?C)2UL=LI=LUS/R2?(?L-1/?C)2改变电源角频率,可得到响应电压随电源角频率变化的谐振曲线,回路电流与电阻电压成正比。从图中可以看到,UR的最大值在谐振角频率0处,此时,UL=UC=QUS。UC的最大值在0处。图表示经过归一化处理后不同Q值时的电流频率特性曲线。从图中可以看出:Q值越大,曲线尖锐度越强,其选择性就越好。只有当Q1/2时,UC和UL曲线才出现最大值,否则UC将单调下降趋于0,UL将单调上升趋于US。仿真RLC电路响应的谐振曲线的测量仿真RLC电路响应的谐振曲线Multisim电路仿真10mH电路品质因数QRLC串联回路中的L和C保持不变,改变R的大小,可以得出不同Q值时的幅频特性曲线。取R=1,R=10和R=100三种阻值分别观察品质因数Q。R=100时的幅频特性目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。
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