RLC串联谐振电路的实验报告
RLC串联谐振电路的实验报告
（1）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ω的函数：Z=R+j(ωL-1/ωC)当ωL-1/ωC=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ω
0 =1/LC，谐振频率f
=1/2πLC。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ω无关，当ω<ω
0时，电路呈容性，阻抗角φ<0；当ω>ω
时，电路呈感性，阻抗角φ>0。
1、电路处于谐振状态时的特性。
（1）、回路阻抗Z
0=R,| Z
|为最小值，整个回路相当于一个纯电阻电路。
（2）、回路电流I
0的数值最大，I
=U
S
/R。
（3）、电阻上的电压U
R 的数值最大，U
R
=U
S
。
（4）、电感上的电压U
L 与电容上的电压U
C
数值相等，相位相差180°，U
L
=U
C
=QU
S
。
2、电路的品质因数Q
电路发生谐振时，电感上的电压（或电容上的电压）与激励电压之比称为电路的品质因数Q，即：
Q=U
L （ω
）/ U
S
= U
C
（ω
）/ U
S
=ω
L/R=1/R*
（3）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U
S
、R、L、C固定的条件下，有
I=U
S
/
U R =RI=RU
S
/
U C =I/ωC=U
S
/ωC
U L =ωLI=ωLU
S
/
改变电源角频率ω，可得到响应电压随电源角频率ω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，U
R 的最大值在谐振角频率ω
处，此
时，U
L =U
C
=QU
S
。U
C
的最大值在ω<ω
处，U
L
的最大值在ω>ω
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（Q
1 2 3 ） 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Q>1/2时，U C 和U L 曲线才出现最大值，否则U C 将单调下降趋于0，U L 将单调上升趋于U S 。 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 与回路中的电感L和电容C有关，与电阻R 路的响应电压同相位。谐振频率f 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。 友情提示：本资料代表个人观点，如有帮助请下载，谢谢您的浏览！