第一篇：實驗十七,RLC電路諧振現(xiàn)象,實驗報告__北大物理學院普物實驗報告

報告匯編 Compilation of reports 20XX

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實驗十七

RLC 電路的諧振現(xiàn)象

實驗報告

一、數(shù)據(jù)處理 1.諧振狀態(tài)下的測量結(jié)果 在條件下，諧振狀態(tài)時，測得 諧振頻率，電路兩端總電壓有效值，電阻兩端電壓有效值，電容兩端電壓有效值

故計算可得 電路的等效總電阻 , 第一種 值 ：，第二種 值：

.2.相頻特性曲線的測量結(jié)果 將測量結(jié)果列表如下：

1.756 1.960 2.083 2.192 2.223 2.250

-125.5-102.0-78.0-40.0-19.0 0.0

-79.34-71.97-58.5-31.6-15.2 0.0

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2.278 2.311 2.356 2.436 2.589 2.907

18.0 37.0 54.0 68.0 78.0 78.0

14.7 30.7 45.8 59.6 72.7 81.6

用 matlab 做出相頻特性曲線圖如圖 1 所示：

圖 1 3.相頻特性的測量結(jié)果 將測量結(jié)果列表如下：

1.756 1.858 1.960 2.022 2.083 2.117

0.13896 0.17866 0.24325 0.30479 0.3967 0.4666

1.3896 1.7866 2.4325 3.0479 3.967 4.666

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2.150 2.192 2.208 2.223 2.250 2.265

0.5526 0.6785 0.7201 0.7555 0.7795 0.7691

5.526 6.785 7.201 7.555 7.795 7.691

2.278 2.293 2.311 2.333 2.356 2.396

0.7488 0.7179 0.6682 0.6060 0.5442 0.4533

7.488 7.179 6.682 6.060 5.442 4.533

2.436 2.461 2.589 2.598 2.907

0.3846 0.3504 0.23802 0.23286 0.13401

3.846 3.504 2.3802 2.3286 1.3401

用 matlab 做出相頻特性曲線圖如圖 2 所示：

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圖 2

下面計算第三種 ：,則可在圖 2 中讀出對應點頻率

二、思考題 (1)值 會 改 變。

因 為 直 接 測 得 時 等 效 總 電 阻，我們簡單起見假設其余一部分由電感及交流損耗構(gòu)成的電阻不改變，取此時的，則有

而諧振頻率 不變。相應的通頻帶寬度變寬為

報告文檔·借鑒學習word 可編輯·實用文檔(2)① 測量原理：

此處 表所測為串聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù)，但因為電容器及電壓表損耗非常小，可以認為此處測出的即是樣品的。測量時可以利用電壓表 來指示諧 振，當 為 最 大 值 時 電 路 即 達 諧 振。

而可以根據(jù)公式

進行計算。

② 測量步驟：

第一步，連接電路后，先調(diào)諧振，在保持 讀數(shù)不變的情況下，利用 指示，當達到最大時，即達諧振。

第 二 步，進 行 測 量，讀 出 及，并利用前述公式計算出。

③

由

可得

而

則有

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三、分析與討論 1.曲線的主要特征：

串聯(lián)相頻特性曲線：

由-90°變至 90°，且兩側(cè)的斜率較小，中間的斜率較大。直觀地看，當 很小時，整個電路呈電容性，故 為-90°，而 很大時，整個電路呈 電 阻 性，故 為 90 °。

而 在 左 側(cè) 曲 線 延 伸 至處，右側(cè)可延長至無窮遠處，故可以想象，曲線兩側(cè)變化應該比較平緩，而中間相對斜率更大一些。

串聯(lián)幅頻特性曲線：曲線是左右對稱的，且有一峰值。仍可取極限情況來考慮，當頻率很低時，電路由于電容的存在而不通，當頻率很高時，電路由于電感的存在而不通。故兩側(cè)應為 0，中間出現(xiàn)峰值，出現(xiàn)峰值時，整個電路呈電阻性，而容抗和感抗相互抵消。從曲線的對稱性看出，電感和電容對頻率的影響是二者共同作用導致的，即在感性的一側(cè)和在容性的一側(cè)不會因為電感和電容的具體取值變化而引起不對稱。

2.值的討論：

比較測出的三種 值，發(fā)現(xiàn) 和較為接近，而 偏小。誤差的原因是因為電壓表的內(nèi)阻不夠大引起的。當電表與電阻并聯(lián)時，由于容抗非常的大，電表不再可以認為對電路無影響，而應該認為電表電阻與電容進行并聯(lián)，引起電容兩端電壓減小，使 偏小。其實定量的討論還是應該建立在算出不確定度的基礎上，否則顯得缺乏依據(jù)，無法斷言這一定不是測量誤差

報告文檔·借鑒學習word 可編輯·實用文檔 引起的。這個結(jié)論還是因為老師上課講了，所以我才敢如此確定的寫在這里。另外關于這一點的驗證也十分巧妙，可以再用一個電壓表進行并聯(lián)，即同時用兩個電壓表進行測量，這時候測出的 又相應地減小了，故可以驗證猜想。