1、會計學1電路基礎實驗五電路基礎實驗五01LC012fLC1LC第1頁/共16頁此時電路呈電阻性，電流 達到最大，且與輸入電壓同相。+-US.I.L，rLCR1+-UR1.圖 2.5.1 RLC串聯諧振電路顯然，諧振角頻率0(f0)僅與元件參數LC的大小有關，而與電阻R的大小無關。當0時，電路呈容性，阻抗角 0時，電路呈感性， 0。只有當=0時， =0，電路呈電阻性，電路產生諧振。00UIR第2頁/共16頁諧振時電感或電容兩端電壓與電源電壓之比值用品質因數Q表示，Q值同時為諧振時感抗或容抗與回路電阻之比,即：0011CLSSULULQUURRCRC式中， 稱為諧振電路的特征阻抗，在串聯諧振電路中

2、 。 RLC串聯電路中，電流的大小與激勵源角頻率之間的關系，即電流的幅頻特性的表達式為 22220011SSUUIRLRQCLC001LLCC第3頁/共16頁0SUIR2020011IIQ 當電路的L和C保持不變時，改變R的大小，可以得到不同的Q值時的電流諧振曲線(如圖所示)，顯然，Q值越大,曲線越尖銳。 為了具體說明電路對頻率的選擇能力，規定 的頻率范圍為電路的通頻帶, 時的頻率分別稱為上限頻率f2及下限頻率f1，則通頻帶012II02II 第4頁/共16頁021fBWffQ021BWQ或 在定性畫出通用幅頻特性曲線(見圖5.3)后，可從曲線上找出對應I/I0為的兩點，從而計算Q值。顯然，Q

3、值越高，通頻帶越窄，曲線越尖銳。 圖所示為不同Q值下的通用諧振曲線，由圖可見，在諧振頻率f0附近電流較大，離開f0則電流很快下降，所以電路對頻率具有選擇性。而且Q值越大，則諧振曲線越尖銳，選擇性越好 。第5頁/共16頁圖 5.2 RLC串聯電路幅頻特性 圖 5.3 RLC串聯電路的通用 幅頻特性 2. RLC并聯諧振 RL串聯電路(即實際的電感線圈)和電容器并聯的電路如圖所示，電路的等效阻抗為1111LLLLLLrjrj LjLcLZr CLrjLjCr Cr第6頁/共16頁當 ，即 時，電路呈電阻性，形成并聯諧振狀態。此時有效阻抗為 ，并聯諧振頻率為2202111122LLrr CfLCLL

4、LC上式表明由于線圈中具有電阻rL，RL與C并聯諧振頻率要低于串聯諧振頻率，而且在電阻值 時，將不存在f0，電路不會發生諧振(即電壓與電流不會同相)。 0001LLLLrLr Cr00220LLCLr0LLZr CLLrC021LLLLQrr C并聯諧振電路的品質因數就是電感線圈(含電阻rL)的品質因數，即第7頁/共16頁圖 5.4 RL與C并聯諧振實驗電路圖 5.5 RL與C并聯諧振電路相量圖在并聯諧振時，電路的相量關系如圖所示。此時電路的總阻抗呈電阻性，但不是最大值。可以證明當電路總阻抗為最大值時的頻率為221212R CR CfLLLC顯然稍大于顯然稍大于f0，此時電路呈電容性。，此時電

5、路呈電容性。第8頁/共16頁012ffLC諧振電路的品質因數為 ,此時的Q值與串聯諧振電路相同。諧振電路的等效阻抗為000001111111LLLLLLZZrr CLjjQjQr Cr0.2LLrC21Lr CL01LLLLQrrC在電感線圈電阻對頻率的影響可以忽略的條件下，RL與C并聯諧振電路的幅頻特性可用等效阻抗幅值隨頻率變化第9頁/共16頁22020011111LLZZLQrr C所作出的諧振曲線如圖所示，由圖可見，其形狀與串聯諧振曲線相同，其差別只是縱坐標不同，串聯諧振時為電流比，并聯諧振時為阻抗比，當=0時，阻抗達到最大值。同樣，諧振回路Q值越大，則諧振曲線越尖銳，即 對頻率的選擇性

6、越好。當激勵源為電流源時，諧振電路的端電壓對頻率具有選擇性，這一特性在電子技術中得到廣泛應用。 0/ZZZ第10頁/共16頁RL與C并聯諧振的實驗電路如圖所示，圖中電感線圈內阻rL極小，可以忽略。為了測定諧振電路的等效阻抗，電路中串入了取樣電阻R0，由于R0 f0及f f0時，電路中電流、電壓的相位關系如何? Q值不同的電路，其相頻特性有何不同?在實驗中用示波器觀察時，能否看出其不同點呢? 3. 圖所示電路中，在考慮rL的情況下，改變f使電路產生諧振，試問諧振時，電路中的電流是否為最小值? 為什么? 若忽略rL，結論又怎樣? 4. 圖所示電路中，若us、L、rL、C參數不變，R1改變時，對并聯電路的Q有何影響?第14頁/共16頁5.5 報告要求 1. 根據所測實驗數據，在同一坐標上繪出不同Q值時串 聯諧振電路的通用幅頻特性曲線即 關系曲線，也就是U0與f關系曲線。3. 根據記錄數據及