实验三 RLC串联谐振
一、实验目的
1、掌握测量谐振频率、品质因数和绘制频率特性曲线的方法。
2、加深对串联谐振电路特性的理解。
3、认识品质因数对电路选择性的影响。
二、实验原理
1、串联谐振
在RLC串联电路中，当感抗和容抗相等时，电路的端电压和电流同相位，整个电路呈现电阻性。即
时，电路处于谐振状态，谐振角频率为
，谐振频率为
当
时，电路呈容性，电路电流超前端电压；当
时，电路呈感性，电路电流滞后端电压。要使电路发生谐振，可以改变L、C或f来达到，本实验是通过改变电源电压的频率来实现的。
2、 串联谐振的特性
(1)由于
，所以UL与UC数值相等，相位相差1800，而UL或UC与信号源电压US之比为品质因数Q，即
Q=
其中
。在C和L为定植情况下，Q值仅取决于回路电阻R的大小。电阻R越大电路的品质因数越小，其谐振曲线越平坦。
(2)由于回路总电抗
，因此，回路阻抗Z为最小值；在US一定情况下，I=I0=
为最大值；回路相当于一个纯电阻电路，US与I同相位。
三、实验任务与步骤
1、按图3-1接线，改变信号源频率，找出谐振频率
，一般可采取两种方法： 图3-1
(1)电阻电压UR到达最大值的办法确定f0
(2)用双踪示波器观察US和UR的波形，调节信号源频率，当二者波形相同时即为f0。
2、 在谐振情况下用晶体管毫伏表测量US、UL 、UC、UR ，根据测量结果计算Q值并记
入下表。
3、 测量谐振曲线图I(f)
信号源US保持5V，改变其频率，分别测UR值(以谐振频率为中心两边对称取点，在谐振频率附近可适当多取几点)，由I=
换算出电流值，记录于下表。
四、实验要求
1、根据实验记录数据，绘出谐振特性曲线。
2、总结电路谐振时的特点。
五、思考题
1、如何判断RLC串联电路是否达到谐振状态，串联谐振时是否有UL=UC，若两者不等分析其原因。
六、实验仪器
信号发生器 1台
电感 1个
电阻箱 1个
电路试验箱
第二篇：RLC串联谐振实验
