2023年RLC正弦交流电路参数测量实验报告

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1、【RLC正弦交流电路参数测量】实验报告【实验目的】 1. 熟悉正弦交流电的三要素，熟悉交流电路中的矢量关系；2. 学习用示波器观测李萨尔图形的方法；3. 掌握R,L,C元件不同组合时的交流电路参数的基本 测量方法。【实验摘要（关键信息）】1.在面包板上搭接R、L、C的并联电路；2、将R、L并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。3、将R、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。4、将R、L、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，由相位差分析负载性质。计算功率因素。【实验原理】 1. 正弦交流电的三要素 初相角：决定正弦量起始位置；角频率：决定正弦量变化快慢幅值

2、:决定正弦量的大小。2. 电路参数在正弦交流电路的负载中，可以是一个独立的电阻器、电感器或电容器，也可以由他们互相组合（以串联为例）。电路里元件的阻抗特性为当采用交流电压表、电流表和有功功率表对电路测量时（三表法），可用下列计算公式来表述Z与P、U、I互相之间的关系：负载阻抗的模Z；负载回路的等效电阻；负载回路的等效电抗；功率因数cos;电压与电流的相位差当0时，电压超前电流；当0时，电压滞后电流。3.矢量关系：基尔霍夫定律在电路电路里仍然成立，有和，可列出回路方程与节点方程。【电路图】电路图1电路图2电路图3【实验环境（仪器用品等）】面包板，示波器，1K电阻，47电阻,导线,函数发生器，10

3、mH电感，0.1F电容【实验操作】1. 分别按照电路图1、2、3在面包板上连接电路；2. 调节函数发生器，使其通道1输出频率为1KHz,峰峰值为5V的正弦波；3. 示波器校准，通道1接入函数发生器输出的信号，通道2接入通过47小电阻的信号，两通道地线要接在一起；4. 调节示波器，使其为李萨尔图形，观测两波形相位差，记录数据并分析。【实验数据与分析】1. R、L并联测量值V max1(V)V max2(V)V（v）T (-)（ms）T (+)(us)T(ms)CH11.78-1.823.6-1.26-2561CH20.94-0.9401.88-1.12-1201测量值V 1(mv)V 2(mv)

4、V（v）Y1980-940-1.92Y2660-620-1.28测量计算值：输出与输入信号电压差为0.67，相位差为33.69；实际测量值为34.18，误差为1.4%2. R、C并联测量值V max1(V)V max2(V)V（v）CH11.22-1.142.36CH21.34-1.382.72V测量值V 1(V)V 2(V)V（V）Y11.17 -1.042.21 Y20.460-0.300-0.760 测量计算值：输出与输入信号电压差为0.344，相位差为18.98；实际测量值为18.26，误差为3.7%3. R、L、C并联测量值V max1(V)V max2(V)V（v）T (-)（ms

5、）T (+)(us)T(ms)CH11.42-1.462.88-1.25-2401.01CH21.14-1.12.24-1.31-3041.01测量值V 1(V)V 2(V)V（V）Y11.00 -1.01 2.01 Y20.460 -0.340 -0.800 测量计算值：输出与输入信号电压差为0.398，相位差为21.7；示波器读数22.53,误差为3.6%输入波滞后于输出波。【结论】1. 一开始实验时，观测到的李萨尔图形居然是一条线段，输入跟输出信号波形间居然没有相位差，检查后才发现是电容器坏了，没有起到作用，换了一个电容器后才看到正常的实验现象。在实验过程中，要注意电器元件的特性，小心保护好接触角，以免导致仪器损坏，甚至实验失败。