延安大学：《电路分析基础》课程教学资源（实验讲义）实验六 R、L、C元件阻抗特性的测定

实验六R、L、C元件阻抗特性的测定 实验目的 验证电阻,感抗、容抗与频率的关系,测定R-f,X~作与X-特性曲线 2、加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系。 二、原理说明 1、在正弦交变信号作用下,R、L、C电路元件在电路中的抗流作用与信号的频率有关,它们的阻抗频率特性 R~f,Xx~f,X~f曲线如图6-1所示 2、元件阻抗频率特性的测量电路如图6-2所示。 R U L CV& R r[300u 图6-1 图6 图中的r是提供测量回路电流用的标准小电阻,由于r的阻值远小于被测元件的阻抗值,因此可以认为AB之间的 电压就是被测元件R与L或C两端的电压,流过被测元件的电流则可由r两端的电压除以r所得 若用双踪示波器同时观察r与被测元件两端的电压,亦就展现出被测元件两端的电压和流过该元件电流的波形, 从而可在荧光屏上测出电压与电流的幅值及它们之间的相位差。 3、将元件R、L、C串连或并联相接,亦可用同样的方法测得Z。与Z=时的阻抗频率特性Z~f,根据电压、电 流的相位差可判断Z。与Z是感性还是容性负载 4、元件的阻抗角(即相位差φ)随输入信号的频率变化而改变,将各个不同频率下的相位差画在以频率f为横 坐标,阻抗角φ为纵坐标的坐标纸,并用光滑的曲线连接这些点,即得到阻抗角的频率特性曲线。 用双踪示波器测量阻抗角的方法如图6-3所示。荧光屏上数得一个周期占n格,相 wt 占m格 占n格

实验六 R、L、C元件阻抗特性的测定 一、实验目的 1、验证电阻，感抗、容抗与频率的关系，测定R~f，X ~f与X ~特性曲线。 2、加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系。 二、原理说明 1、在正弦交变信号作用下，R、L、C电路元件在电路中的抗流作用与信号的频率有关,它们的阻抗频率特性 R~f，X ~f，X ~f曲线如图6－1所示。 2、元件阻抗频率特性的测量电路如图6－2所示。 图 6－1 图 6－2 图中的r是提供测量回路电流用的标准小电阻，由于r的阻值远小于被测元件的阻抗值，因此可以认为AB之间的 电压就是被测元件R与L或C两端的电压，流过被测元件的电流则可由r两端的电压除以r所得。 若用双踪示波器同时观察r与被测元件两端的电压，亦就展现出被测元件两端的电压和流过该元件电流的波形， 从而可在荧光屏上测出电压与电流的幅值及它们之间的相位差。 3、将元件R、L、C串连或并联相接，亦可用同样的方法测得Z 与Z 时的阻抗频率特性Z～f，根据电压、电 流的相位差可判断Z 与Z 是感性还是容性负载。 4、元件的阻抗角（即相位差φ）随输入信号的频率变化而改变，将各个不同频率下的相位差画在以频率f为横 坐标，阻抗角φ为纵坐标的坐标纸，并用光滑的曲线连接这些点，即得到阻抗角的频率特性曲线。 用双踪示波器测量阻抗角的方法如图6－3所示。荧光屏上数得一个周期占n格，相 图 6－3

位差占m格,则实际的相位差中(阻抗角)为中=mx度 三、实验设备 序号 名称 型号与规格 数量 备注 低频信号发生器 1 DG03 交流毫伏表 双踪示波器 实验线路元件R=K9,C=0.1μf,L约01H,r=309 DG09 频率计 DG03 四、实验内容 1、测量R、L、C元件的阻抗频率特性 通过电缆线将低频信号发生器输出的正弦信号接至如图6-2的电路,作为激励源U,并用交流毫伏表测量 使激励电压的有效值为U=3V,并保持不变 使信号源的输出频率从200Hz逐渐增至5KHz(用频率计测量),并使开关S分别接通R、L、C三个元件,用 交流毫伏表测量Ur,并通过计算得到各频率点时的R、XL与Xc之值,记入表中 频率f(KHz) Ur(mv) IR=U/r(mA) R=U/IR(K 9) Ux (mv) IL=Ur/r(mA) XL=U/IL(K Q) Ux (mv) C Ic=Ur/r(mA) Xc=U/IC(K 9) 2、用双踪示波器观察在不同频率下各元件阻抗角的变化情况,并作记录。 3、测量R、L、C元件串连的阻抗角频率特性。 频率f(KHz) n(格) m(格) φ(度) 五、实验注意事项 1、交流毫伏表属于高阻抗电表,测量前必须先调零。 2、测φ时,示波器的“vdiv”和“tdiv”的微调旋钮应旋置“校准位置” 八、预习思考题

位差占m格，则实际的相位差φ（阻抗角）为φ＝ 度。 三、实验设备 序号 名称 型号与规格 数量 备注 1 低频信号发生器 1 DG03 2 交流毫伏表 1 3 双踪示波器 1 4 实验线路元件 R=1KΩ，C=0.1μf，L约0.1H,r＝30Ω 1 DG09 5 频率计 1 DG03 四、实验内容 1、测量R、L、C元件的阻抗频率特性 通过电缆线将低频信号发生器输出的正弦信号接至如图6－2的电路，作为激励源U，并用交流毫伏表测量， 使激励电压的有效值为U＝3V，并保持不变。 使信号源的输出频率从200Hz逐渐增至5KHz（用频率计测量），并使开关S分别接通R、L、C三个元件，用 交流毫伏表测量Ur，并通过计算得到各频率点时的R、XL与XC之值，记入表中。 频率f（KHz） R Ur（mV） IR＝Ur /r（mA) R＝U /IR (KΩ) L Ur（mV） IL＝Ur /r（mA) XL＝U/IL (KΩ) C Ur（mV） IC＝Ur /r（mA) XC＝U/IC (KΩ) 2、用双踪示波器观察在不同频率下各元件阻抗角的变化情况，并作记录。 3、测量R、L、C元件串连的阻抗角频率特性。 频率f（KHz） n（格） m（格） φ（度） 五、实验注意事项 1、交流毫伏表属于高阻抗电表，测量前必须先调零。 2、测φ时，示波器的“v/div”和“t/div”的微调旋钮应旋置“校准位置”。 六、预习思考题

1、测量R、L、C各个元件的阻抗角时,为什么要与它们串连一个小电阻?可否用一个小电感或大电容代替? 为什么? 七、实验报告 1、根据实验数据,在方格纸上绘制R、L、C三个元件的阻抗频率特性曲线,从中可得出什么结论? 2、根据实验数据,在方格纸上绘制R、L、C三个元件串连的阻抗角频率特性曲线,并总结、归纳出结论 心得体会及其他

1、测量R、L、C各个元件的阻抗角时，为什么要与它们串连一个小电阻？可否用一个小电感或大电容代替？ 为什么？ 七、实验报告 1、根据实验数据，在方格纸上绘制R、L、C三个元件的阻抗频率特性曲线，从中可得出什么结论？ 2、根据实验数据，在方格纸上绘制R、L、C三个元件串连的阻抗角频率特性曲线，并总结、归纳出结论。 心得体会及其他