《电路》课程教学资源（实验指导）实验18 RLC串联谐振电路的仿真

实验18RLC串联谐振电路的仿真 一、实验目的 验证LC串联电路谐振条件及谐振电路的特点 2.学习使用EWB仿真软件进行电路模拟。 二、实验原理与说明 RLC串联电路图如图2-18-1所示。 ● m (代：20W50Ha0Deg 图2-181C中联电路原理图 当电路发生谐振时，X,=Xc或L= (谐振条件)》 LC串联电路谐振时，电路的阻抗最小，电流最大：电源电压与电流同相：谐振时电 感两端电压与电容两端电压大小相等，相位相反。 三、实验内容与步骤 电路谐振条件验证方法 这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振： (1)利用电压表测量电感元件和电容元件的电压值，两者相等时即为串联谐振。 (2)利用示波器观察电源电压与电阻两端电压的波形，两者同相即为串联谐振 该实验要求同学自行设计电路参数，根据理论计算出谐振时的电感、电容大小，并选取 几组不同的数值，通过改变元件参数得到谐振的条件。记录每一组测试时的电容、电感的参 数及电源电压与电感、电容两端电压的大小。 2.RLC串联谐振电路的特点 RLC串联谐振电路有几个主要特征： (1)谐振时，电路为阻性，阻抗最小，电流最大

实验 18 RLC 串联谐振电路的仿真 一、实验目的 1．验证 RLC 串联电路谐振条件及谐振电路的特点。 2．学习使用 EWB 仿真软件进行电路模拟。 二、实验原理与说明 RLC 串联电路图如图 2-18-1 所示。 图 2-18-1 RLC 串联电路原理图 当电路发生谐振时， XL = X C 或 C L   1 = （谐振条件） RLC 串联电路谐振时，电路的阻抗最小，电流最大；电源电压与电流同相；谐振时电 感两端电压与电容两端电压大小相等，相位相反。 三、实验内容与步骤 1．电路谐振条件验证方法 这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振： （1）利用电压表测量电感元件和电容元件的电压值，两者相等时即为串联谐振。 （2）利用示波器观察电源电压与电阻两端电压的波形，两者同相即为串联谐振。 该实验要求同学自行设计电路参数，根据理论计算出谐振时的电感、电容大小，并选取 几组不同的数值，通过改变元件参数得到谐振的条件。记录每一组测试时的电容、电感的参 数及电源电压与电感、电容两端电压的大小。 2．RLC 串联谐振电路的特点 RLC 串联谐振电路有几个主要特征： （1）谐振时，电路为阻性，阻抗最小，电流最大

可在电路中串入一电流表，在改变电路参数的同时观察电流的读数，并记录，测试电路 发生谐振时电流是否为最大。 (2)谐振时，电源电压与电流同相。 这可以通过示波器观察电源电压和电阻负载两端电压的波形中否同相得到。 (3)谐振时，电感电压与电容电压大小相等，相位相反。 这可以通过示波器观察电感和电容两端的波形是否反相得出，还可用电压表测量其大 小。 3.在EWB的电路工作区按图2-18-1连接电路并存盘。注意不一定选择图中的参数。 4.根据自己设计的参数并选择合适的方法验证串联谐振条件。并将数据记录在表格中。 5.根据上述给出的方法或自行设计的方法验证串联谐振的条件。 四、实验注意事项 1.使用EWB时注意选择适当的仿真仪表量程。 2.注意仿真仪表的接线是否正确。 3.每次要通过按下操作界面右上角的“启动/停止开关”接通电源，或者暂停来观察波形。 4.使用示波器时要注意选择合适的时间和幅值来观察波形。 五、实验报告要求 按规定完成实验报告，并回答以下问题： 1.你设计的电容和电感元件参数是多少？如果观察这一电路，你所选择示波器的单位格 时间和幅值各为多少？ 2.你在进行电路测试时发现了什么问题？你是如何解决的？

可在电路中串入一电流表，在改变电路参数的同时观察电流的读数，并记录，测试电路 发生谐振时电流是否为最大。 （2）谐振时，电源电压与电流同相。 这可以通过示波器观察电源电压和电阻负载两端电压的波形中否同相得到。 （3）谐振时，电感电压与电容电压大小相等，相位相反。 这可以通过示波器观察电感和电容两端的波形是否反相得出，还可用电压表测量其大 小。 3．在 EWB 的电路工作区按图 2-18-1 连接电路并存盘。注意不一定选择图中的参数。 4．根据自己设计的参数并选择合适的方法验证串联谐振条件。并将数据记录在表格中。 5．根据上述给出的方法或自行设计的方法验证串联谐振的条件。 四、实验注意事项 1．使用 EWB 时注意选择适当的仿真仪表量程。 2．注意仿真仪表的接线是否正确。 3．每次要通过按下操作界面右上角的“启动/停止开关”接通电源，或者暂停来观察波形。 4．使用示波器时要注意选择合适的时间和幅值来观察波形。 五、实验报告要求 按规定完成实验报告，并回答以下问题： 1．你设计的电容和电感元件参数是多少？如果观察这一电路，你所选择示波器的单位格 时间和幅值各为多少？ 2．你在进行电路测试时发现了什么问题？你是如何解决的？