HUNANUNIVERSITY
题目:RLC正弦交流电路参数测量学生姓名:
学生学号:
专业班级:
完成日期:
实验内容
1、在面包板上搭接R、L、C的并联电路
电路参数:R=1K、L=10mH、C=0.1uF,正弦波Vpp=5V、f=1KHz,取样电阻R=51欧
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。
实验目的
1.学习用示波器观察李图形的方法;
2.掌握R,L,C元件不同组合时的交流电路参数的测量方法。
实验原理
1.正弦交流电的三要素
i=Imsin(ωt+φ)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Im:决定正弦量的大小。
2.电路参数
在正弦交流电路的负载中,可以是一个的电阻器、电感器或电容器,也可以由他们相互组合(以串联为例)。电路里元件的阻抗特性为Z=R+
1j_L_C=R+j(ωLωC)
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相互之间的关系:
负载阻抗的模︱Z︱=R=
UPI︱Z︱cosφ;
负载回路的等效电抗_=︱Z︱R2=︱Z︱sinφ;功率因数cosφ=UI电压与电流的相位差φ=arctan
=arctanR
当φ>0时,电压超前电流;当φ<0时,电压滞后电流。
3.矢量关系:基定律在电路电路里依然成立,有U=0和I=0,可列出回路方程与节点方程。
4.功率因素cos=P/UI,电流电压相位差=arctan((wL-1/wC)/R)=arctan_/R
实验器材
示波器一台,信号发生器一台,导线若干,51电阻一个,1k电阻一个,电容以及电感,探头线两根
实验电路图RC电路:
RL电路
RLC电路
实验波形图RC电路:
RL电路:
RLC电路:
数据以及分析
①RC电路:
a=1.12V,b=2.5V
RL电路:a=1.20V,b=2.16V
RLC电路:a=0.96V,b=2.16v
②RC电路:sin=a/b=0.448,相位差=26.62度,功率因素cos=0.4
RL电路:a=1.20V,b=2.16V,相位差=33.75度,功率因素cos=0.831
RLC电路:a=0.96V,b=2.16v,相位差=26.39度,功率因素cos=0.6
实验心得
通过该实验,我掌握了李X形的观察方法,进一步了解了RLC正弦交流电路的一些性质