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四級承試設備-串聯諧振電路的測量
發布日期：2020-06-12 點擊：3496次
1. 學習用實驗方法測試R、C、L串聯諧振電路的幅頻特性曲線。 2. 認真研究電路發生諧振的條件，特點，電路品質因數和物理意義。
二、實驗原理
1. 在圖1所示的R、C、L串聯電路中，當正弦交流信號源的頻率f改變時，電路中的感抗、容抗隨之而變，電路中的電流也隨f而變。取電阻R上的電壓U0作為響應，當輸入電壓Ui的幅值維持不變時，在不同頻率的信號激勵下，測出U0之值，然后以f為橫坐標，以U0/Ui為縱坐標（因Ui不變，故也可直接以U0為縱坐標），繪出光滑的曲線，此即為幅頻特性曲線，亦稱諧振曲線，如圖2所示。
一、實驗目的
1. 學習用實驗方法測試R、C、L串聯諧振電路的幅頻特性曲線。 2. 認真研究電路發生諧振的條件，特點，電路品質因數和物理意義。
二、實驗原理
1. 在圖1所示的R、C、L串聯電路中，當正弦交流信號源的頻率f改變時，電路中的感抗、容抗隨之而變，電路中的電流也隨f而變。取電阻R上的電壓U0作為響應，當輸入電壓Ui的幅值維持不變時，在不同頻率的信號激勵下，測出U0之值，然后以f為橫坐標，以U0/Ui為縱坐標（因Ui不變，故也可直接以U0為縱坐標），繪出光滑的曲線，此即為幅頻特性曲線，亦稱諧振曲線，如圖2所示。
2. 在f=f0=1/[2π（LC）?]處，即幅頻特性曲線尖峰所在的頻率點成為諧振頻率。
此時XL=XC，電路呈純阻性，電路阻抗的模為最小。在輸入電壓Ui為定值時，電路中的電流達到最大值，且與輸入電壓Ui同相位。從理論上講，此時Ui=UR=U0，UL=UC=QUi，式中的Q成為電路的品質因數。
3. 電路品質因數Q值的兩種測量方法
一是根據公式Q=UL/U0=UC/U0測定，UC與UL分別為諧振時電容器C和電感線圈L上的電壓；另一方法是通過測量諧振曲線的通頻帶寬度△f=f2-f1，再根據Q=f0/( fh-fl)求出Q值。式中f0為諧振頻率，f2和f1是失諧時，亦即輸出電壓的幅度下降到最大值的1/（2?）（=0.707）倍時的上、下頻率點。Q值越大，曲線越尖銳，通頻帶越窄，電路的選擇性越好。在恒壓源供電時，電路的品質因數、選擇性和通頻帶只決定于電路本身的參數，而與信號源無關。
