
R·L·C串联谐振电路的研究实验报告 谢谢
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RLC串联谐振电路实验方法
RLC串联谐振电路在电气工程实验中是一个比较困难的实验。
谐振是通过使用固定的RLC值调整电源频率来实现的。
实验目的 1、熟悉串联谐振电路的结构与特点,掌握确定谐振点的的实验方法。
2、掌握电路品质因数(电路Q值)的物理意义及其测定方法。
3、理解电源频率变化对电路响应的影响。
学习用实验的方法测试幅频特性曲线。
实验任务(一)基本实验 设计一个谐振频率大约9kHz、品质因数Q分别约为9和2的RLC串联谐振电路(其中L为30mH)。
要求: 1、根据实验目的要求算出电路的参数、画出电路图。
2、完成Q1约为9、Q2约为2的电路的电流谐振曲线I=f(f)的测试,分别记录谐振点两边各四至五个关键点(包括谐振频率f0、下限频率f1、上限频率f2的测试),计算通频带宽度BW。
画出谐振曲线。
用实验数据说明谐振时电容两端电压UC与电源电压US之间的关系,根据谐振曲线说明品质因数Q的物理意义以及对曲线的影响。
(二)扩展实验 根据上述任务,利用谐振时电路中电流i与电源电压uS同相的特点,用示波器测试的方法,找出谐振点,画出输入电压uS与输出响应uR的波形,测量谐振时电路的相关参数,并判断此时电路的性质(阻性、感性、容性)实验设备 1、信号发生器一台 2、RLC串联谐振电路板一套 3、交流毫伏表一台 4、示波器一只 5、细导线若干实验原理
交流电路的谐振:根据RLC串联电路的谐振特点,在实验中如何判断电路是否达到谐振
实验报告院系:----------------年级:2010级日期:20110428学号:----------------------实验名称:RLC串联谐振电路的研究UO=f(f),UL=f(f),UC=f(f)三条幅频特性曲线如下所示(图像由origin8.1非线性拟合)其中输入电压Ui=1.5\\\/√2V≈1.06V,C=0.01μF,R=200Ω。
2.从第二张表可知,当电路发生串联谐振是,对应的频率f0=8931Hz,对应的电阻两端电压为U0max=0.644V。
通频带宽Δf=9835-1695=1695(Hz),其中,9835Hz和1695Hz对应的电阻电压为U0max\\\/√2=0.455V。
3.Q值的计算:方法一:由origin软件得出的数据得,当频率达到f0=8931Hz时,Q1=Uc\\\/U=5.26\\\/(1.5\\\/√2)=4.9,Q2=UL\\\/U=5.14\\\/(1.5\\\/√2)=4.8,Q1≈Q2方法二:Q=f0\\\/Δf=8931\\\/1695=5.304.R值对通频带宽和Q值的影响。
R值越小,Q值越大,谐振曲线越尖锐,通频带宽越窄。
反之Q值越小,谐振曲线越平缓,通频带宽越宽。
5.两种计算Q值的方法的比较。
方法一中,用电容或电感两端电路谐振时的电压计算Q值,容易受到电路其他部件的影响。
比如,导线上的电阻和电感,和电感原件上的电阻对都有分压作用。
另外,电容的充放电电压也会作用在电阻上面,导致实际测得的电阻并不精确。
方法二,利用图像计算Q值,误差主要由读数误差导致。
并且,图像的拟合效果越接近真实的曲线,则误差越小。
6.谐振的时候,输出电压和输入电压不相等。
原因在于,电感和电容上的电阻不可忽略,并且电容
求RLC串联谐振电路 实验报告的答案
1. 介串联谐振装置广泛应用于变压器容器等大容量试验对象的现场交流试验。
针对应用中常见的问题,分析了串联谐振耐压试验中影响因数质量q的几个因素。
2. 测试对象的容量q值是评价串联谐振电路最重要的参数。
它与高压电容的工频f和电感L成正比,与阻抗R成反比,R表示整个电路的有功损耗。
在实际的工频串联谐振测试电路中,根据公式wl=l\\\/wc可以得出电容电抗决定电感电抗的结论。
然而,Q = wL \\\/ R。
如果测试对象是GIS或由独立元件组成的设备,则可以分段进行耐压测试,提高容抗,获得更高的q值。
采用变频谐振装置,试验对象的容量较大,谐振频率较低。
在大多数情况下,这对测试对象是有帮助的。
3.电路损耗的等效电阻无论何种工频或变频谐振装置,若测试对象容量固定或高压电抗器电感固定,当电路达到串联谐振时,wl=l\\\/wc,则有:式中:Uout为输出电压;Uexc是根据上述公式输入的励磁电压,提高q值的唯一方法是降低电路损耗电阻R。
实际测试电路由串联测试装置、高压引线和测试对象三部分组成。
该电路主要由高压电抗器和串联装置中的测试对象构成。
3.1串联谐振装置损耗高压电抗器主要决定串联谐振器件的有源损耗。
高压电抗器电感大,电流小。
因此,线圈的直流电阻可以达到ka。
它与电抗器的铁损耗构成了电路损耗电阻r的重要组成部分。
为了便于进一步分析,我们引入了这一观点——将整个电路的q值分解为电路的各个部分。
设电路q值为Qs,串联谐振器q值为QR,测试对象q值为Qi.4.结论(1)串联谐振试验中,影响q值的因素很多,包括被测对象的容量、电路损耗电阻、天气等。
(2) Qs是一个复杂的参数,一般由QL和QR决定。
然而,在现场试验中,其他因素也会影响Qs,包括高压电极和高压引线。
特别是高压引线的电晕损耗控制比较困难。
随着电压的升高,高压部分电晕损耗逐渐增大,导致Qs值明显降低。
最后,输出电压不能饱和,不再增加。
(3)降低高压部分电晕损失的有效方法是在高压电极上增加电晕环,提高高压引线的初始电晕场强。
实验室可采用长径精加工铝管,现场试验高压引线应采用长径弹性引线。
不建议使用裸铜线。
(4)当输出电压接近标称值时,应注意电抗器的电压分布。
回复者:华天电力
对于rlc串联谐振电路,在谐振时,整个回路的阻抗呈现什么特性
串联电路呈现电阻特性。
串联谐振时,就是Xc=XL,所以总阻抗Z=R+jXL-jXc=R。
电路中的阻抗最小,电流最大,又称为电流谐振。



