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1、实验15RLC元件阻抗特性的测定实验十五 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Rf、XLf及Xc f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Rf，XLf，Xcf曲线如图15-1所示。 2. 元件阻抗频率特性的测量电路如图15-2所示。 图中的r是提供测量回路电流 iAiRiLi用的标准小电阻，由于r的阻值远小 CRLC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、L或 ufSC 两端的
2、电压，流过被测元件的电流 r则可由r两端的电压除以r所得。 30ur 若用双踪示波器同时观察r与被测 B元件两端的电压， 亦就展现出被测元件 图 15-1 图15-2 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 ui它们之间的相位差。 t3. 将元件R、L、C串联或并联相接，亦 可用同样的方法测得Z串与Z并的阻抗频率特 t性Zf，根据电压、电流的相位差可判断Z占m格串 或ZT并是 感性还是容性负载。 占n格4. 元件的阻抗角随输 图15-3 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、阻抗角为纵座标的座标纸上，并用光滑的曲线连接这些点，
3、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15-3所示。从荧光屏上数得一个周期占n格，相位差占m格，则实际的相位差为 3600mn 。 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 1图2 3 4 5 6 交流毫伏表 双踪示波器 频率计 实验线路元件 电阻 0600V R=1K，C=1F, L约1H 30 1 1 1 1 1 HE-16 HE-19 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15-2的电路，作为激励源并用交流毫伏表测量，使激励电压的有效值为U3V，并保持不变。 使信号
4、源的输出频率从200Hz逐渐增至5KHz， 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，并计算各频率点时的IR、IL和IC ( 即 Ur / r ) 以及R=U/IR、XL=U/IL及XC=U/IC之值。 注意：在接通C测试时，信号源的频率应控制在2002500Hz之间。 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，按图15-3记录n和m，算出。 3. 测量R、L、C元件串联的阻抗角频率特性。 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 测量R、L、C各个元件的阻抗角时，为什么要与它们串联一个小电阻？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 三个元件串联的阻抗角频率特性曲线，并总结、归纳出结论。 3. 心得体会及其他。 u，
