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串并联管路实验da

串并联管路实验da
串并联管路实验da

管路串并联实验说明

一、实验目的:

1.验证串并联管路的水头损失和并联管路流量分配的规律。

2.学习掌握复杂管路系统水力实验的调试和操作技能。

3.学习掌握应用节流式流量计(电远传浮子流量计、孔板)量测流量的技能。

二、实验装置

管路系统由干管(Ⅰ)(测点1-2间)和并联支管(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)(测点2-5间)组成。关闭支管(Ⅲ)、(Ⅳ)前后阀门,由(Ⅰ)、(Ⅱ)构成串联实验管路;关闭支管(Ⅳ)前后阀门,由(Ⅱ)、(Ⅲ)构成并联实验管路。或者关闭支管(Ⅱ)、(Ⅲ),由(Ⅰ)、(Ⅳ)构成串联实验管路;关闭支管(Ⅱ),由(Ⅳ)、(Ⅲ)构成并联实验管路。

三、实验原理

简单管路的水头损失

f w h

h h +=

=(λ

d

L +∑ξ)

g

v

22

=(λ

d

L +∑ξ)4

2

8d

g πQ 2=SQ 2

阻抗S=(λd

L +∑ξ)

4

28

d

g π 其中各项阻力系数可自行率定,或由有

关手册查得。

串联管路 2i

i

w Q

S h ∑=

并联管路 2

332

22Q S Q S = 支管(Ⅱ)、(Ⅲ)并联

有关数据:

1L =75cm

,1d =2.6cm ,阻抗估值1S =0.00002952/cm S 2L =140cm

,2d =1.4cm , 2S =0.0007952/cm S 3L =100cm

,3d =2.6cm , 3S =0.0005352/cm S 4L =140cm

,,4d =1.9cm , 4S =0.00038552/cm S

孔板 :3Q =μk h ?=39.975h ? s cm /3μ=0.659 K=60.66s cm /3

四、实验内容

1.串联管路:

干、支管(Ⅰ)、(Ⅱ)串联

2. 并联管路

五、实验步骤及注意事项

(一)干、支管(Ⅰ)、(Ⅱ)串联实验:

1.检查管路系统通水前,测压管水面保持齐平。

2.关闭进水阀门1,及支管(Ⅲ)、(Ⅳ)前后阀门,打开支管(Ⅱ)

前后阀门及出水阀门.

3.启动水泵,逐步打开进水阀门1,调节进出水阀门的开度,使各测

点的测压管高度在易于测读的范围内。

4.待水流稳定后,进行量测并记录。

5.实验结束后,关闭进水门1,停泵。

(二)管(Ⅱ)、(Ⅲ)并联实验:

1.检查管路系统通水前,测压管水面保持齐平。

2.关闭进水阀门1,及支管(Ⅳ)前后阀门,打开支管(Ⅱ)、(Ⅲ)

前后阀门及出水阀门。

3.启动水泵,逐步打开进水阀门1,调节进出水阀门的开度,使各测

点的测压管高度在易于测读的范围内。

4. 待水流稳定后进行量测并记录。

5. 实验结束后,关闭进水门1,停泵。

(三)干、支管(Ⅰ)、(Ⅳ)串联实验,支管(Ⅳ)、(Ⅲ)并联实验的步骤与前述相同。

六、分析思考题:

1.工程上怎样划分长、短管;分析长管的阻抗计算式。

2.结合实验管路,分析串并联实验管路的阻抗含哪些阻力项。

3.分析在什么条件下,管路的阻抗是定值(不随流量变化)。

4.结合实验结果,分析串并联管路水头损失实测值与计算值存在差异的原因。

5.在并联管路中,关小其中一根支管前端的阀门(加大该支管的阻抗),比较阀门开度变动前后,总流量及各支管流量的变化。

附录:实验内容参考数据

1.串联管路:

干、支管(Ⅰ)、(Ⅱ)串联

6

串联谐振实验报告

实验报告 一、实验名称 串联谐振电路 二、实验原理 1、电路图如图所示,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: 2、谐振曲线 电路中的电压与电流随频率变化的特性为频率特性,随频率变化的曲线就是频率曲线。如下图:

图中可以看出:Q值愈大,曲线尖峰值愈陡,其选择性越好,但通频带越窄。 只有当Q>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。 三、实验方法 测量电路谐振频率 1、将电路连接如实验原理中的电路图,将电源由函数信号发生器产生,将电阻两端接入示波器中,调节信号源的频率由大到小,观察示波器上的电阻电压的大小,当电阻电压值变为最大值时所对应的频率值则为电路的谐振频率。 2、用Multism仿真连接串联谐振电路,连接在电阻两端的XBP所显示的波特图,观察电阻两端电压增益最大时所对应的频率,则所对应的频率为电路发生谐振是的谐振频率。四、实验步骤 电路板上: 连接原理图的电路,给电源接上函数发生器,调节为五伏的方波,频率从调到,间隔,设置29个点,将电阻两端连入示波器,观察示波器上电阻的阻值并记录数据 接着将同样电容与电感的两端接入示波器,观察同样频率下对应的电容与电感的电压值,同样记录实验数据 将实验数据整理并绘制折线图,观察不同电源角频率电路响应的谐振曲线,对比实验原理中的图并作分析

Multism仿真: 电路仿真连接如下的图 将XFG调节为,占空比为30%,脉冲幅度为5V的方波电压信号 观察XBP输出的波特图: 可知:该电路图的谐振频率约为 将仿真图中的电阻与电容互换位置,显示电容的波特图: 可知:在频率小于谐振频率时Uc出现最大

探究串并联电路中电流的规律实验报告

探究串并联电路中电流的规律实验报告 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

探究串并联电路中电流的规律 【探究目标】 1、探究串联和并联电路的电流关系; 2、体验探究的过程,培养严谨的科学态度。 【实验器材】 电池组、电流表、三个小灯泡(其中两个规格相同)、开关、导线若干。 【提出问题】 1、串联电路中,各点的电流之间有什么关系 2、并联电路中,干路中的总电流与各个支路电流之间有什么关系 【猜想与假设】 1、串联电路中: 2、并联电路中: 【设计与进行实验】 (一)探究串联电路中电流的规律 1、实验电路图: 2、实验步骤: ①按照电路图连接实物图; ②检查电路连接是否正确,若没有问题,方可闭合开关,使两个灯泡均发光。 ③将电流表分别串联在电路中的A点、B点、C点,并分别记录测量的电流值; ④换用另外的小灯泡再测1-2次。 3、实验表格:

【分析与论证】 分析实验数据,论证猜想与假设是否正确,你能总结出什么结论 实验结论: (二)探究并联电路中电流的规律 1、实验电路图: 2、实验步骤: ①按照电路图连接实物图; ②检查电路连接是否正确,若没有问题,方可闭合开关,使两个灯泡均发光。 ③在这个并联电路中,选取三个关键的点A、B、C。用电流表分别测出这三点的电流,并分别记录测量的电流值; ④换用另外的小灯泡再测1-2次。 4、实验表格: 【分析与论证】 分析实验数据,论证猜想与假设是否正确,你能总结出什么结论 实验结论: 【交流与评估】 1、实验设计有没有不合理的地方操作中有没有失误 2、根据实验结果,你的猜想和假设是否正确如果不正确,问题可能出在哪里

rlc串联电路频率特性实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除rlc串联电路频率特性实验报告 篇一:RLc串联电路的幅频特性与谐振现象实验报告 _-_4(1) 《电路原理》 实验报告 实验时间:20XX/5/17 一、实验名称RLc串联电路的幅频特性与谐振现象二、实验目的 1.测定R、L、c串联谐振电路的频率特性曲线。 2.观察串联谐振现象,了解电路参数对谐振特性的影响。1.R、L、c串联电路(图4-1)的阻抗是电源频率的函数,即: Z?R?j(?L? 1 )?Zej??c 三、实验原理 当?L?

1 时,电路呈现电阻性,us一定时,电流达最大,这种现象称为串?c 联谐振,谐振时的频率称为谐振频率,也称电路的固有频率。 即 ?0? 1Lc 或f0? 12?Lc R无关。 图4-1 2.电路处于谐振状态时的特征: ①复阻抗Z达最小,电路呈现电阻性,电流与输入电压同相。 ②电感电压与电容电压数值相等,相位相反。此时电感电压(或电容电压)为电源电压的Q倍,Q称为品质因数,即Q? uLuc?0L11 ????ususR?0cRR L c

在L和c为定值时,Q值仅由回路电阻R的大小来决定。 ③在激励电压有效值不变时,回路中的电流达最大值,即: I?I0? us R 3.串联谐振电路的频率特性: ①回路的电流与电源角频率的关系称为电流的幅频特性,表明其关系的图 形称为串联谐振曲线。电流与角频率的关系为: I(?)? us 1?? R2??L?? ?c?? 2 ? us ???0? ?R?Q2?????? ?0? 2 ?

I0 ???0? ?1?Q2?????? ?0? 2 当L、c一定时,改变回路的电阻R值,即可得到不同Q 值下的电流的幅频 特性曲线(图4-2) 图4-2 有时为了方便,常以 ?I 为横坐标,为纵坐标画电流的幅频特性曲线(这称?0I0 I 下降越厉害,电路的选择性就越好。I0 为通用幅频特性),图4-3画出了不同Q值下的通用幅频特性曲线。回路的品质因数Q越大,在一定的频率偏移下,为了衡量谐振电路对不同频率的选择能力引进通频带概念,把通用幅频特性的幅值从峰值1下降到0.707时所对应的上、下频率之间的宽度称为通频带(以bw表示)即:bw? ?2?1 ??0?0

探究串并联电路中电流的规律实验报告

探究串并联电路中电流的规律 【探究目标】 探究串联和并联电路的电流关系; 【实验器材】 电池组、电流表、三个小灯泡(其中两个规格相同)、开关、导线若干。 【提出问题】 1、串联电路中,各点的电流之间有什么关系? 2、并联电路中,干路中的总电流与各个支路电流之间有什么关系? 【猜想与假设】 1、串联电路中电流的规律 2、并联电路中电流的规律 【设计与进行实验】 (一)探究串联电路中电流的规律 1、实验电路图: 2、实验步骤: ①按照电路图连接实物图; ②检查电路连接是否正确,若没有问题,方可闭合开关,使两个灯泡均发光。 ③将电流表分别串联在电路中的A点、B点、C点,并分别记录测量的电流值; ④换用另外的小灯泡再测1-2次。 A点的电流I A B点的电流I B C点的电流I C

第一次测量0.3A0.3A0.3A 第二次测量0.2A0.2A0.2A 第三次测量0.1A0.1A0.1A 【分析与论证】 实验结论:串联电路中各处电流相等 (二)探究并联电路中电流的规律 1、实验电路图: 2、实验步骤: ①按照电路图连接实物图; ②检查电路连接是否正确,若没有问题,方可闭合开关,使两个灯泡均发光。 ③在这个并联电路中,选取三个关键的点A、B、C。用电流表分别测出这三点的电流,并分别记录测量的电流值; ④换用另外的小灯泡再测1-2次。 A点的电流I A B点的电流I B C点的电流I C 第一次测量0.1A0.2A0.3A 第二次测量0.2A0.1A0.3A 第三次测量0.1A0.1A0.2A 【分析与论证】 实验结论:并联电路中干路电流等于各支路电流之和 如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合! 如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!

串联谐振电路实验报告

实验名称:串联谐振电路 一、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Q和通频带的物理意义及其测量方法。 4、测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。 5、深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用。 6、掌握电路板的焊接技术及信号发生器、交流毫伏表等仪表的使用方法。 7、掌握Multisim软件中的Function Generator、Voltmeter、Bode Plotter等仪表的使用 方法以及AC Analysis等SPICE的仿真分析方法。 8、掌握Origin软件的使用方法。 二、实验设备及器材 1、计算机一台。 2、通用电路板一块。 3、低频信号发生器一台。 4、双踪示波器一台。 5、交流毫伏表一只。 6、万用表一只。 7、可变电阻一只。 8、电阻、电感、电容若干(电阻100Ω,电感10mH、4.7mH,电容100nF)。 三、实验内容 1、Multisim仿真 1)、创建图示电路图 2)、分别用Multisim软件(AC仿真、波特表、交流电压表均可)测量串联谐振

电路的谐振曲线、谐振频率、-3dB带宽。 UR谐振曲线 谐振频率7.3kHz -3dB带宽32.318kHz 3)、电阻R1=1K时,用Multisim软件仿真串联谐振电路的谐振曲线,观测R对Q R增大导致Q减小。 4)、利用谐振特点设计选频网络,在串联谐振电路上输入频率为3.5kHz、占空比为30%、脉冲幅度为5V的方波电压信号,测试输入输出(电阻上电压)的频谱。 输入信号

输出信号 2、 测量元件值,计算电路谐振频率和品质因数Q 的理论值。 R1=98Ω RL=34.2Ω L1=4.2mH C1=95.1nF C L R R L U U U U Q S C S L 1 )()(000==== ωωω=1.59 3、 在电路板上焊接基本串联谐振电路,信号电压有效值设置为1V 。 4、 用两种不同的方法测量电路的f0值。 UR 读数最大法:f0=7.7kHz 时,UR 有最大值 X-Y 模式下测量:f0=7.55kHz. 5、 测试电路板上串联谐振电路的谐振曲线、谐振频率、-3dB 。 7、

LC 串并联谐振回路特性实验

LC 串并联谐振回路特性实验--(转自高频电子线路实验指导书) 2009-01-09 19:34:22| 分类:电子电路| 标签:|字号大中小订阅 LC 串并联谐振回路特性实验 一、实验目的 1、掌握LC 振荡回路的谐振原理。 2、掌握LC 串并联谐振回路的谐振特性。 3、掌握LC 串并联谐振回路的选频特性。 二、实验内容 测量LC 串并联谐振回路的电压增益和通频带,判断选择性优劣。 三、实验仪器 1、扫频仪一台 2、20MHz 模拟示波器一台 3、数字万用表一块 4、调试工具一套 四、实验原理 (一)基本原理 在高频电子线路中,用选频网络选出我们所需的频率和滤除不需要的频率成分。通 常,在高频电子线路中应用的选频网络分为两类。第一类是由电感和电容元件组成的振 荡回路(也称谐振回路),它又可以分为单振荡回路以及耦合振荡回路;第二类是各种

滤波器,如LC 滤波器,石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面滤波器等。本实验主要 介绍第一类振荡回路。 1、串联谐振回路 信号源与电容和电感串联,就构成串联振荡回路。电感的感抗值( wL )随信号频 率的升高而增大,电容的容抗值( wC 1 )则随信号频率的升高而减小。与感抗或容抗的 变化规律不同,串联振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最小值,而偏离特定频率时 的阻抗将迅速增大,单振荡回路的这种特性为谐振特性,这特定的频率称为谐振频率。 图2-1 所示为电感L、电容C 和外加电压Vs 组成的串联谐振回路。图中R 通常是 电感线圈损耗的等效电阻,电容损耗很小,一般可以忽略。 图2-1 串联振荡回路 保持电路参数R、L、C 值不变,改变外加电压Vs 的频率,或保持Vs 的频率不变, 而改变L 或C 的数值,都能使电路发生谐振(回路中的电流的幅度达到最大值)。

大学物理实验报告系列之RLC电路的谐振

【实验名称】 RLC 电路的谐振 【实验目的】 1、研究和测量RLC 串、并联电路的幅频特性; 2、掌握幅频特性的测量方法; 3、进一步理解回路Q 值的物理意义。 【实验仪器】 音频信号发生器、交流毫伏表、标准电阻箱、标准电感、标准电容箱。 【实验原理】 一、RLC 串联电路 1.回路中的电流与频率的关系(幅频特性) RLC 交流回路中阻抗Z 的大小为: () 2 2 '1??? ? ? -++= ωωC L R R Z (32-1) ???? ? ??????? +-=R R C L arctg '1ωω? (32-3) 回路中电流I 为: )1()'(2ω ωC L R R U Z U I - ++== (32-4) 当01 =- ω ωC L 时, = 0,电流I 最大。 令即振频率并称为谐振角频率与谐的角频率与频率分别表示与,,000=?ωf : LC f LC πω21100= = (32-5) 如果取横坐标为ω,纵坐标为I ,可得图32-2所示电流频率特性曲线。 2.串联谐振电路的品质因数Q C R R L Q 2)'(+= (32-7) QU U U C L == (32-8) Q 称为串联谐振电路的品质因数。当Q >>1时,U L 和U C 都远大于信号源输出电 压,这种现象称为LRC 串联电路的电压谐振。 Q 的第一个意义是:电压谐振时,纯电感和理想电容器两端电压均为信号源电 压的Q 倍。 1 20 1 20f f f Q -= -= ωωω (32-12) 显然(f 2-f 1)越小,曲线就越尖锐。 Q 的第二个意义是:它标志曲线尖锐程度,即电路对频率的选择性,称 f (= f 0 / Q )为通频带宽度。 3.Q 值的测量法

谐振电路实验报告

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 (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.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f0=1/2π lc 。 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< ω0时,电路呈容性,阻抗角φ<0;当ω>ω0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z0=r,| z0|为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。(2)、回路 电流i0的数值最大,i0=us/r。(3)、电阻上的电压ur的数值最大,ur =us。 (4)、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(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=ul(ω0)/ us= uc(ω0)/ us=ω0l/r=1/r*l/c (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us、r、l、c固定的条件下,有

串并联电路的电流规律知识讲解(基础)

串、并联电路的电流规律(基础) 【学习目标】 1.设计、组装探究串、并联电路电流规律的电路图、实物图; 2.分析实验数据,归纳总结出串、并联电路中电流的规律; 3.会利用串、并联电路中电流规律的应用; 4.练习使用电流表,会读有电流表的电路图。 【要点梳理】 要点一、串联电路的电流规律 1、提出问题:串联电路中各点的电流有什么关系? 2、猜想或假设:你认为串联电路中各点电流可能有怎样的关系?(要有猜想依据) (1)不相等,经过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小; (2)由于串联电路的电流只有一条通路,故A、B、C三点的电流大小相同。 3、设计实验: (1)实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。 (2)【高清课堂:《电流》】电路图: (3)实验步骤:根据电路图连接电路,并进行测量。 (4)把测量数据记录在表格中。 (5)换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。 (6 A点的电流I A/A B点的电流I B/A C点的电流I C/A 灯泡L1、L2串联 … (7)实验结论:串联电路的电流规律I A=I B=I C 要点诠释: 1、分析测量结果可知,在忽略误差的情况下,无论灯泡的规格是否一样,通过它们的电流都是相等的,所以猜想(2)正确。 2、实验的方法是“归纳法”,实验过程中全部测量完一次后,再更换不同规格的灯泡再次测量,避免实验存在偶然性,使实验结论具有普遍性。 要点二、并联电路中电流规律

1、提出问题:并联电路中各点的电流有什么关系? 2、猜想或假设:你认为并联电路中各点电流可能有怎样的关系?(要有猜想依据) 3、设计实验: (1)实验器材:两节干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。 (2)电路图: (3)根据电路图连接电路,并进行测量。 (4)把测量数据记录在设计的表格中。 (5)换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。 (6)实验表格: A点电流I A/A B点电流I B/A C点电流I C/A 灯泡L1、L2并联 … (7)实验结论:并联电路的电流规律I A=I B+I C。 要点诠释: 1、测量每一个支路的电流值时,一定要把另一个支路也接入电路中,在实验过程中,应选择几组不同规格的几组灯泡进行实验,通过几组实验归纳总结出并联电路的电流规律,而不能只测量一次,目的也是避免偶然性,使得出的结论具有普遍性。 2、并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和,但是支路之间的电流并不一定平分干路的电流。 【典型例题】 类型一、串联电路中的电流规律 1.如图所示,有a和b两段导体连在一起,a的横截面积是b的1/10,当把导体接入电路中后,若通过a的电流为,则通过b的电流为() D.无法确定 【答案】A 【解析】虽然a、b两段导体的横截面积不同,但是两段导体是串联的,只要是串联着的导体,接入电路中时通过的电流必然相等,故本题应选A。 【总结升华】题目考察了串联电路中的电流规律。串联电路中电流处处相等,与用电器的规格,导体的

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ω0 =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 11/2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

探究串、并联电路的电流规律

探究串、并联电路的电流规律 【教学目标】 1.探究串联电路中电流的规律;训练连接电路和使用电流表的技能; 2.切身体验科学探究的全过程,领会科学研究的方法; 3.培养严谨的科学态度和协作精神。 【教学重点与难点】 学生自主设计方案,并且在正确连接电路和使用电流表的基础上进行实验并能通过交流、总结、反思得出初步结论这几个环节是本节课的重点和难点。 【教具准备】 实验仪器:小灯泡多只(不同规格)、电键、电源、导线、开关、电流表、实物展示台、多媒体等等。 【教学过程】 一、情景设置、激智启疑 把任意两个灯泡串联起来接到电源上,闭合开关,灯泡就会发光。 闭合开关,灯泡发光,说明电路中有电流通过,电流的方向是怎样的呢? (学生回答:电流从电源的正极出来,经过灯泡,流回电源的负极。) 提出问题:大家猜想一下,串联电路中各处的电流之间有什么关系呢?并联电路电流值之间什么关系呢? 安排学生可以先初步实验,并先猜想串联电路电流什么关系。 二、设计方案、合作交流 各小组讨论,提出自己的实验方案。 有的组提出测两个点的电流:①电源正极和甲灯之间的电流;②电灯乙和电源负极之间的电流。 有的组提出测三个点的电流:①电源正极和电灯甲之间的电流;②电灯甲和电灯乙之间的电流;③电灯乙和电源负极之间的电流。 通过讨论,大多数组认为测三个点的电流较好。(下面电路图中的A、B、C 点)

对于用几个电流表去测量选定的三个点,有的组认为同时用三个较好,测一次就能同时看出各点的电流是否相同;有的组认为用一个较好,理由是:不同的电流表测量时可能有误差,同一处的电流用不同的电流表测量结果也可能稍有不同。 师生讨论交流,结论就用一个电流表分别测A、B、C三点的电流。 四、进行实验、收集数据 教师提醒学生实验时要注意正确使用电流表,把实验结果如实地记录下来,填写在下面的实验记录中,并把实验中遇到的问题也记下来。 五、分析数据、得出结论 师:请大家分别分析一下实验数据,然后作出结论。 生:串联电路中电流处处相等。 师:通过实验,我们发现多数同学的实验做得最准,向你们的大胆猜测和成功的验证表示祝贺!其他同学的敢于猜想,敢于发表意见,同样值得我们学习。 根据串联电路的电流关系的猜测和实验,我们来猜测和探究并联电路电流之间的关系。(重复以上五个教学程序) 生:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。(板书) 师:同学们,我们再想一想我们的实验中还有哪些问题存在?有哪些值得总结的经验或要吸取的教训,好不好? 教师提出:换用不同的灯泡再做实验或者把三个、四个灯泡串联起来,多测几个点的电流,看一看各点的电流是否都相等? 经过同学们的多次实验,自己得出结论:串联电路中各处的电流相等;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。(板书)

串联和并联电路的谐振

串联和并联电路的谐振 1、谐振 正弦稳态电路中,电流与电压一般相位不同,若电压超前电流,电路呈感性,若电流超前电压,电路呈容性。一定条件下,如电路参数配合适当,或频率选择合适,也可以使电压与电流同相位,称电路发生谐振。此时电路的输入阻抗中,,电路表现为电阻性,阻抗角。这时的频率称为谐振频率,用表示。 处在谐振状态的电路称为谐振电路 2、RLC串联谐振电路 输入阻抗

谐振条件 谐振角频率 串联谐振电路的电路参量 串联谐振电路的谐振特点: 1)电压与电流同相位,,电路输入阻抗具有最小值,则等效一条短路线。 2)当输入电压一定时,此时电流最大, 3)电感电压与电容电压大小相等,相位相反。

串联谐振亦称电压谐振。<?xml:namespace prefix = o /> RLC并联电路与RLC串联电路是对偶电路,利用对偶关系,可以很方便得到RLC谐振并联谐振电路的特点。 3、并联谐振 如图1所示并联谐振电路,输入导纳 图1

4、串、并联谐振电路的频率特性 正弦电流电路中电流、电压、阻抗、导纳等物理量随频率变化的特性称为频率特性。这些量的模和辐角与频率的关系又分别称为幅频特性和相频特性。 为了通用性和分析比较不同的电路频率特性问题的方便,一般采用归一化处理,得到归一化幅频特性等。如RLC串联电路中电流 式中为谐振电路中的电流。图19-2给出不同Q值电路的幅频特性曲线,亦称通用谐曲线。可见,回路Q值越高,曲线在谐

振点附近形状越尖锐,稍微偏离谐振频率,电流就急剧下降,说明电路读非谐振频率具有较强烈的抑制能力,这时选择性能好。我们用通频带来说明信号衰减不低于规定值的条件下,电路允许信号通过的频 率范围。当的值不小于时,所对应的频率区间 由此可见,谐振电路的通频带与Q值成反比。

串联谐振电路实验报告

串联谐振电路 学号: 1028401083 姓名:赵静怡 一、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Q和通频带的物理意义及其测量方法 4、测量RLC串联谐振电路的频率特性曲线 5、深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用 6、掌握电路板的焊接技术以及信号发生器、交流毫伏表等仪表 的使用 7、掌握Multisim软件中的Functionn Generator 、 Voltmeter 、Bode Plotter等仪表的使用以AC Analysis 等SPICE仿真分析方法 8、用Origin绘图软件绘图 二、实验原理 RLC串联电路如图2.6.1所示,改变电路参数L、C或电源频率时,都可以是电路发生谐振。 2.6.1 RLC谐振串联电路

1、谐振频率:f 0=LC π21 ,谐振频率仅与元件L 、C 的数值有关,而与电阻R 和激励电源的角频率w 无关 2、电路的品质因素Q 和通频带B 电路发生谐振是,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素Q ,即C L R Q 1 = 定义回路电流下降到峰值在0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通带,即Q fo B = 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,他们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线 4、实验仪器: (1) 计算机 (2) 通路电路板一块 (3) 低频信号发生器一台 (4) 交流毫伏表一台 (5) 双踪示波器一台 (6) 万用表一只 (7) 可变电阻 (8) 电阻、电感、电容若干(电阻100Ω,电感10mH 、4.7 mH ,电容100nF )

串并联电路电流规律练习题

如图所示,在探究并联电路中的电流关系时,小明同学用电流表测出A B、C 三处的电流分别为I A=0.5A,I B=0.3A, l c=0.2A,在表格中记录数据后,下一步首 先应该做的是:() A.整理器材,结束实验 B.分析数据,得出结论 C. 换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值 D. 换用电流表的另一量程,再测出一组电流值 2?做“探究并联电路中的电流关系”的实验: (1)实验电路图如图所示. ⑵实验步骤: ①按电路图连成电路.在连接时开关应该______ . ②把电流表分别串联在A B C三处,读出电流值,并将测得的数据填入设计的表格中.现在,请画出您的设计该实验的记录表格; ③为了使得“由实验数据所归纳的结论”更具有可靠性,在不改变电源及电路连接的基础上,还应当_____ 做上述实验. ④整理器材. (3) 分析数据,会发现并联电路的电流关系是______ . (4) 实验中,若发现电流表出现以下几种情况,试分析其原因. ①指针反偏:____ ; ②指针偏转的角度过大:____ . 3. . (1)在连接电路时,开关应处于 _____ 状态. ⑵小明先将电流表接在L i所在的支路上,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L i不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是:___________ . ⑶ 排除故障后,他测出了L i、L2支路和干路上的电流分别为丨1、丨2和l,电流表示数如图2中甲、乙、丙所示,可读出:l i= _______ A l2= _____ A l= ____ A. (4)根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各路电流的 关系是:____ ?(写出关系式即可)

串联谐振电路实验报告

实验三 串联谐振电路 学号: 1117426021 姓名: 黄跃 一、 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Q 和通频带的物理意义及其测量方法 4、 测量RLC 串联谐振电路的频率特性曲线 5、 深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用 6、 掌握电路板的焊接技术以及信号发生器、交流毫伏表等仪表的使用 7、 掌握Multisim 软件中的Functionn Generator 、Voltmeter 、Bode Plotter 等仪表的使用以AC Analysis 等SPICE 仿真分析方法 8、 用Origin 绘图软件绘图 二、 实验原理 RLC 串联电路如图2.6.1所示,改变电路参数L 、C 或电源频率时,都可以是电路发生谐振。 2.6.1 RLC 谐振串联电路 1、谐振频率:f 0=LC π21 ,谐振频率仅与元件L 、C 的数值有关,而与电阻R 和激励电源的角频率w 无关 2、电路的品质因素Q 和通频带B 电路发生谐振是,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素Q ,即C L R Q 1 = 定义回路电流下降到峰值在0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通带,即Q fo B = 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,他们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线 4、实验仪器: (1) 计算机 (2) 通路电路板一块

(3)低频信号发生器一台 (4)交流毫伏表一台 (5)双踪示波器一台 (6)万用表一只 (7)可变电阻 (8)电阻、电感、电容若干(电阻100Ω,电感10mH、4.7 mH,电容100nF) 三、实验内容 1.Multisim仿真 (1)创建电路:从元器件库中选择可变电阻、电容、电感创建如图2.6.2电路. 2.6.2Multisim串联谐振 (2)当电阻R= 100,200,300欧时,用Multisim软件仿真串联谐振电路的谐振曲线,在同一张图中画出谐振曲线,说明R对Q值、带宽的影响。 2.6.3不同Q值值电流的频率特性曲线 (蓝线为300Ω,红线为200Ω,绿线为100Ω)

探究串并联电路中电流的规律

探究串并联电路中电流的规律 知识和技能基本要求: 探究串并联电路中电流的规律;训练连接电路和使用电流表的技能 知识要点: 科学探究活动的大致程序是:提出问题→猜想与假设→设计实验→进行实验→分析和论证→评估与交流 过程: 1、电路图 2、器材:两节干电池,一只电流表,两只小灯泡,一只开关,导线若干 3、步骤: 一)探究串联电路中的电流 ①照图甲那样连好电路,断开开关。 ②把电流表接在A点,经检查无误闭合开关,记下电流值I A。 ③把电流表先后改接在电路中的B处和C处,分别测出两处电流I B、I C。 ④比较I A、I B和I C可得出:I A=I B=I C。 二)探究并联电路中的电流

①照图乙那样连好电路,断开开关。 ②把电流表接在干路上的A点,经检查后确定无误再闭合开关,记下电流表的示数I A。 ③把电流表分别改接在支路中的B、C处,分别测出两处电流I B、I C。 ④将I A与I B+I C进行比较可得出:I A=I B+I C。 结论:串联电路中各处的电流相等,并联电路中干路上的电流等于各支路中的电流之和。 典型例题: 例1、把较大的电灯与较小的电灯串联后接入电路中,如果通过较小电灯的电流是0.4A,那么通过较大 电灯的电流将() A、大于0.4A B、小于0.4A C、等于0.4A D、无法确定 解:根据探究在串联电路中电流的特点:电流处处相等。 答案:C 例2、如图所示的电路甲和乙中,电流表A1、A2、A3的示数分别是I1、I2和I3。分析数据可得出两点结 论:(1)并联电路的干路电流_________各支路电流之和,用符号关系式表示为___________;(2) ___________电路中处处电流相等,用符号关系式表示为___________。

串联谐振电路实验的心得体会

串联谐振电路实验的心得体会 篇一:实验九串联谐振电路实验 实验九 串联谐振电路实验 一、实验目的 1.测量RLC串联电路的谐振曲线,通过实验进一步掌握串联谐振的条件和特点。 2.研究电路参数对谐振特性的影响。 二、原理 1.RLC串联电路在图9-1所示的,RLC串联电路中,若取电阻R两端的电压为输出电压,则该电路输出电压与输入电压之比为: U2R ??U1R?j(?L?1) ?C ?L tg?1 R 1 图9-1 图9-2

2.幅频特性 电路网络输出电压与输入电压的振幅比随ω变化的性质,称为该网络的幅频特性,如图9-2所示。 3.谐振条件二阶带通网络的幅频特性出现尖峰的频率f0称为中心频率或谐振频率。此时,电路的电抗为零,阻抗值最小,等于电路中的电阻,电路成为纯电阻性电路,串联电路中的电流达到最大值。 电流与输入电压同相位。我们把电路的这种工作状态称为串联谐振状态。电路达到谐振状态的条件是: 1 ?0L=或 ?0 ?0C4.通频带宽 改变角频率ω时,振幅比随之变化,当振幅比下降到最大值的1/角频率ω1、ω2叫做3分贝角频率,相应的频率两个f1和f2称为3分贝频率。两个角频率之 差称为该网络的通频带宽: R BW??2-?1= L RLC串联电路幅频特性可以用品质因数Q来描述: ??L1Q?0?0 BWR?0CR

三、实验仪器和器材 1.函数信号发生器 2.示波器 3.电阻 4.电感5.电容 6.实验电路板 7.短接线 8.导线 四、实验内容及步骤 1.连接实验电路 按图9-3所示连接电路。其中,电感L= 33mH,电容C=μF,电阻R分别取620Ω和Ω,图中r为电感线圈本身的电阻。 图9-3 2.测绘谐振曲线 测量结果填入表9-1中。 表9-1 R=620Ω的谐振特性 3.研究电路参数对谐振曲线的影响 将图9-3中电阻改为Ω,重复2中步骤,结果填入表9-2中。 表9-2 R=Ω的谐振特性 4.计算通频带宽BW和品质因数Q 将计算结果填入表9-3中。 表9-3 通频带宽BW和品质因数Q 五、思考题 1. 实验中怎么样判断电路已经处于谐振状态?

中考物理必考25个实验考学练: 实验22 探究串并联电路电流规律的实验(原卷版)

实验二十二、探究串并联电路电流规律的实验(一)串联电路电流规律 【提出问题】 串联电路中各点的电流有什么关系? 【实验猜想】 串联电路中各点电流可能有怎样的关系?(要有猜想依据) (1)不相等,电流通过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小; (2)由于串联电路的电流只有一条通路,故A、B、C三点的电流大小都相同。【实验器材】 实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。 【实验电路】 【实验步骤】 ①根据电路图连接电路,并进行测量。 ②把测量数据记录在表格中。(如下图)

③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的 关系。 【实验结论】 串联电路的电流规律I A=I B=I C (二)并联电路电流规律 【提出问题】 并联电路中各点的电流有什么关系? 【实验猜想】: 并联电路中各点电流可能有怎样的关系?(要有猜想依据) 由于串联电路的电流只有一条通路,故A、B、两点的电流大小之和等于干路 C点的电流大小。 【实验器材】 两节干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。 【实验电路】

【实验步骤】 ①根据电路图连接电路,并进行测量。 ②把测量数据记录在设计的表格中。 ③换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。 【实验结论】 并联电路的电流规律I A=I B+I C。 【考点方向】 1、以上两种实验结论用到的探究方法是“”。 2、实验过程中全部测量完一次后,再更换不同规格的灯泡再次测量目的是什么?答:。 3、实验时发现在连接电路闭合开关前,发现电流表指针向逆时针偏转原因是什么?答:。 4、电流表测电流时,应与被测电路联。 5、在连接电路时,为保护电路,开关必须,连接完成检查无误后,再闭合开关。

探究串并联电路中电流的规律实验报告单

探究串并联电路中电流的规律 班次________ 组次_________姓名___________时间_____ 【探究目标】 探究串联和并联电路的电流关系; 【实验器材】 电池组、电流表、三个小灯泡(其中两个规格相同)、开关、导线若干。 【提出问题】 1、串联电路中,各点的电流之间有什么关系 2、并联电路中,干路中的总电流与各个支路电流之间有什么关系 【猜想与假设】 1、串联电路中各处电流相等 2、? 3、并联电路中干路电流等于各支路电流之和 【设计与进行实验】 (一)探究串联电路中电流的规律 1、实验电路图: 2、实验步骤: ①按照电路图连接实物; ②检查电路连接是否正确,若没有问题,方可闭合开关,使两个灯泡均发光。 ③将电流表分别串联在电路中的A点、B点、C点,并分别记录测量的电流值; ④换用另外的小灯泡再测1-2次。 ; B点的电流I B C点的电流I C A点的电流I A 第一次测量 第二次测量 … 第三次测量 【分析与论证】 实验结论:____________________________ (二)探究并联电路中电流的规律 1、实验电路图: 2、实验步骤: ①按照电路图连接实物; \ ②检查电路连接是否正确,若没有问题,方可闭合开关,使两个灯泡均发光。 ③在这个并联电路中,选取三个关键的点A、B、C。用电流表分别测出这三点的电流,并分别记录测量的电流值; ④换用另外的小灯泡再测1-2次。 5、实验表格: A点的电流I A B点的电流I B C点的电流I C

第一次测量^ 第二次测量 第三次测量 【分析与论证】 ( 实验结论:_______________________________________________ 思考题:1.张明同学“探究串、并联电路的电流规律实验”的电路如图所示,当把电流表分别在A、B、C三处时测得电流如下表所示。请你帮他完成如下几项工作: (1)比较上表数据,可以得出结论是:; (2)张明把电流表接入A点,当闭合开关时发现电流表指针如图所示,出现这种情况的原因是。 (3)当张明更换电压不同的电源后,将两个电流表分别接入如图甲所示的两个位置测量,此时电流表A1和A2读数分别如图乙所示,请你帮忙读出电流大小分别是:A1表为 A,A2表为 A,由此可知过灯泡L2的电流大小为 A。 } 2.三个探究小组的同学选用不同规格的灯泡来验证“串联电路的电流规律”.所接电路图如图甲所示. (1)在连接电路时,开关应该. (2)第一小组的同学实验时根据电流表A1指针偏转角度较A2小,如图乙所示,他们判断“串联电路中各处的电流不等”.请你指出造成他判断错误的原因是:. (3)第二小组的同学闭合电路后发现:灯L2的亮度比灯L1的亮度大.下列说法正确的是测量处A B C 电流(A)·

串联谐振电路实验报告

实验三:串联谐振电路 一、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.理解电路品质因数及通频带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。 二、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ω0 =1/LC ,谐振频率f 0=1/2π LC 。 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<ω0时,电路呈容性,阻抗角φ<0;当ω>ω0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 0|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 0=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 和通频带B 。 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 (ω0)/ U S = U C (ω0)/ U S =ω0L/R=1/R*C L / 回路电流下降到峰值的0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通频带,即: B=f 0 /Q 2、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 /22)C 1/-L (ωω+R U R =RI=RU S /22)C 1/-L (ωω+R U C =I/ωC=U S /ωC 22)C 1/-L (ωω+R

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