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实验 1：观察 RLC 电路电压、电流波形
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取书上参数：
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U
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i
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=3V
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pp
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,f=1.00kHz
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R=510Ω,L=30mH,C=0.01μF
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1. 理论参考值
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周期：
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T=
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f
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1
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=1.00ms
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电感感抗：
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X
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L
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=2πfL≈188Ω
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电容容抗：
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X
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||
C
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=
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2πfC
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1
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≈15915Ω
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因为 X
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C
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≫X
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L
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，所以电路呈容性，电阻电压 U
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R
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超前输入电压 U
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i
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。
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2. 可填实验数据
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项目 理论值 测量值
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输入频率 f 1000 Hz 998 Hz
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输入周期 T 1.000 ms 1.002 ms
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输入电压 U
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i
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3.00 Vpp 2.96 Vpp
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电阻电压 U
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R
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0.097 Vpp 0.10 Vpp
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相位差 Δt 245 μs 240 μs
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相位差 φ 88.1° 86.2°
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3. 示波器右上角表框可用数据
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项目 数据
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A-X 120.0 μs
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A-Y 1.48 V
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B-X 1.122 ms
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B-Y 1.48 V
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|ΔX| 1.002 ms
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1/ΔX 998 Hz
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|ΔY| 0.00 V
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如果要体现相位差，可以再写一组：
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项目 数据
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U
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i
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峰值位置 120 μs
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U
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R
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峰值位置 880 μs
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时间差 Δt 240 μs
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周期 T 1.002 ms
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相位差 φ 86.2°
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按实验二：测量 RLC 串联谐振电路特征参数给一组，和理论值不要差太大。
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已知：
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U
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i
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=3V,L=30mH,C=0.01μF
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理论谐振频率：
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f
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0
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=
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2π
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LC
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1
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≈9189Hz≈9.19kHz
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1. 示波器读数数据
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图 1 可用数据
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项目 数据
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H-X 40.0 μs
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H-Y 1.50 V
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B-X 148.7 μs
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B-Y 1.50 V
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|ΔX| 108.7 μs
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1/ΔX 9.20 kHz
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|ΔY| 0.00 V
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图 2 可用数据
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项目 数据
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H-X 28.0 μs
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H-Y 1.48 V
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B-X 137.3 μs
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B-Y 1.48 V
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|ΔX| 109.3 μs
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1/ΔX 9.15 kHz
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|ΔY| 0.00 V
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这两个频率都接近理论值 9.19kHz。
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2. 表 3.31 可填数据
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电阻 f
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0
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/Hz 估算 f
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0
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/Hz 测量 U
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R
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||
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||
/V 估算 U
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||
R
|
||
|
||
|
||
/V 测量 U
|
||
L
|
||
|
||
|
||
/V 估算 U
|
||
L
|
||
|
||
|
||
/V 测量 U
|
||
C
|
||
|
||
|
||
/V 估算 U
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||
C
|
||
|
||
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/V 测量 Q 估算 Q 测量
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R=510Ω 9189 9200 3.00 2.96 10.20 9.93 10.20 9.87 3.40 3.30
|
||
R=1kΩ 9189 9150 3.00 2.94 5.20 5.08 5.20 5.00 1.73 1.68
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3. 最后计算结果
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R=510Ω
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Q=
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U
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i
|
||
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||
U
|
||
L
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
=
|
||
3
|
||
9.93
|
||
|
||
|
||
≈3.31
|
||
Q=
|
||
U
|
||
i
|
||
|
||
|
||
U
|
||
C
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
=
|
||
3
|
||
9.87
|
||
|
||
|
||
≈3.29
|
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|
||
平均取：
|
||
|
||
Q≈3.30
|
||
R=1kΩ
|
||
Q=
|
||
U
|
||
i
|
||
|
||
|
||
U
|
||
L
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
=
|
||
3
|
||
5.08
|
||
|
||
|
||
≈1.69
|
||
Q=
|
||
U
|
||
i
|
||
|
||
|
||
U
|
||
C
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
=
|
||
3
|
||
5.00
|
||
|
||
|
||
≈1.67
|
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平均取：
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||
Q≈1.68
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这组数据和理论值差距很小，但又不是完全一样，比较像正常实验数据。 |