代码收藏家 HNU电子测试平台与工具-RLC交流电路测量报告详解
该报告最后的得分为92分/100分。
作者认为可以将它发出来，为有需要的同学，特别是该大学该门科目的后继者提供帮助与解答。
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一.实验目的
1. 熟悉测量RLC元器件的交流电压、电流。
2. 熟悉测量RLC串联和并联交流电路的电压、电流。
二.实验仪器和器材
1.实验仪器
直流稳压电源型号：IT6302
台式多用表型号：UT805A
信号发生器型号：DG1022U
数字示波器型号：DSO-X 2012A(DPO 2012B)
2.实验（箱）器材
电路实验箱
元器件：电阻（10Ω、1k);电容(0.1);电感(10mH)
3.实验预习的虚拟实验平台
NI Multisim
三.实验内容
1.分别观测电阻R、电感L、电容C 正弦交流响应，测量电压与电流波形、幅值、频率、相位差φ。分析：比较直流交流响应的特点；元器件的阻抗与交流频率的关系，不同元器件的阻抗及阻抗角。
2.测量R L C并联和串联交流电路的电压与电流波形、幅值、相位差φ 。分析：交流线性电路的电压电流及阻抗关系与直流电路相同，只是这些参数应用向量表示，电压（电流）之和是矢量之和。
3.（选）测量计算功率因数cosφ ，分析：功率因数的意义及测量方法。
四.实验原理
2.RLC并联电路测量
将元件R、L并联相接，测量电压与电流的波形及参数:Urp-p,相位差。
将元件R、C并联相接，测量电压和电流的波形及参数，Urp-p相位差。
将元件R、L、C并联相接，测量电压和电流的波形参数:urp-p相位差。
RL并联：
3.RLC串联电路测量
将元件RC串联相接，测量电压和电流的波形及参数:i=Ur/r,相位差。记录4kHz的参数。
将元件RL串联相接，测量电压和电流的波形及参数:i=Ur/r,相位差。记录4kHz的参数。
将元件RLC串联相接，测量电压和电流的波形及参数:i=Ur/r,相位差。记录4kHz的参数
实验数据记录：
并联数据：
|
并联 |
u波形 |
i（ur）波形 |
u不变改变f |
u/4kHz |
||
|
i的变化 |
φ的变化 |
测量值 |
||||
|
R |
正弦波 |
同相 |
不变 |
0不变 |
2.71 |
|
|
L |
正弦波 |
落后79.88 |
负相关 |
负相关 |
2.75 |
|
|
C |
正弦波 |
超前70.14 |
正相关 |
正相关 |
2.94 |
|
|
RL |
R |
正弦波 |
落后55.23 |
不变 |
不变 |
2.56 |
|
L |
正弦波 |
落后55.23 |
负相关 |
负相关 |
2.56 |
|
|
RL |
正弦波 |
落后55.23 |
负相关 |
负相关 |
2.56 |
|
|
RC |
R |
正弦波 |
超前85.77 |
不变 |
不变 |
0.0175 |
|
C |
正弦波 |
超前85.77 |
正相关 |
正相关 |
0.0175 |
|
|
RC |
正弦波 |
超前85.77 |
正相关 |
正相关 |
0.0175 |
|
|
RLC |
R |
正弦波 |
落后34.02 |
不变 |
不变 |
2.1184 |
|
L |
正弦波 |
落后34.02 |
负相关 |
负相关 |
2.1184 |
|
|
C |
正弦波 |
落后34.02 |
正相关 |
正相关 |
2.1184 |
|
|
RLC |
正弦波 |
落后34.02 |
正相关 |
负相关 |
2.1184 |
|
|
|
|
I(ur/r)/4kHz |
φ/4kHz |
阻抗4kHz |
||
|
|
|
计算值 |
测量值 |
计算值 |
测量值 |
测量值 |
|
R |
2.71/470 |
5.7 |
0 |
0 |
475.4385965 |
|
|
L |
2.75/251 |
10.8 |
-90 |
-79.88 |
254.6296296 |
|
|
C |
2.94/398 |
7.5 |
90 |
70.14 |
392 |
|
|
RL |
R |
2.56/470 |
4.6 |
0 |
-55.23 |
556.5217391 |
|
L |
2.56/251 |
8.5 |
-90 |
-55.23 |
301.1764706 |
|
|
RL |
2.56/164 |
10.7 |
-90 |
-55.23 |
239.2523364 |
|
|
RC |
R |
0.0175/470 |
5.1 |
0 |
85.77 |
3.431372549 |
|
C |
0.0175/398 |
0.001 |
90 |
85.77 |
17500 |
|
|
RC |
0.0175/216 |
5.24 |
90 |
85.77 |
3.339694656 |
|
|
RLC |
R |
2.1184/470 |
4.587 |
0 |
-34.02 |
461.8269021 |
|
L |
2.1184/251 |
8.377 |
-90 |
-34.02 |
252.8828936 |
|
|
C |
2.1184/398 |
0.001 |
90 |
-34.02 |
2118400 |
|
|
RLC |
2.1184/116 |
10.793 |
-90 |
-34.02 |
196.2753637 |
|
串联数据：
|
串联 |
u波形 |
i（ur）波形 |
u不变改变f |
u/4kHz |
||
|
i的变化 |
φ的变化 |
测量值 |
||||
|
RL |
R |
正弦波 |
超前2.039 |
不变 |
不变 |
2.62 |
|
L |
正弦波 |
落后842.5m |
负相关 |
负相关 |
0.63 |
|
|
RL |
正弦波 |
落后379.8m |
负相关 |
负相关 |
2.87 |
|
|
RC |
R |
正弦波 |
落后81.72 |
不变 |
不变 |
0.00344 |
|
C |
正弦波 |
落后2.7 |
正相关 |
正相关 |
2.9964 |
|
|
RC |
正弦波 |
落后175.2 |
正相关 |
正相关 |
2.9994 |
|
|
RLC |
R |
正弦波 |
落后50.68 |
不变 |
不变 |
2.6163 |
|
L |
正弦波 |
超前424.9m |
负相关 |
负相关 |
0.63 |
|
|
C |
正弦波 |
超前15.87 |
正相关 |
正相关 |
1.094 |
|
|
RLC |
正弦波 |
落后1.255 |
正相关 |
负相关 |
2.8693 |
|
|
|
|
I(ur/r)/4kHz |
φ/4kHz |
阻抗4kHz |
||
|
|
|
计算值 |
测量值 |
计算值 |
测量值 |
测量值 |
|
RL |
R |
2.62/1000 |
2.64 |
0 |
2.039 |
992.4242424 |
|
L |
0.63/251 |
2.64 |
-90 |
-842.5m |
238.6363636 |
|
|
RL |
2.87/1251 |
2.64 |
-90 |
379.8m |
1087.121212 |
|
|
RC |
R |
0.00344/1000 |
0.00103 |
0 |
-81.72 |
3339.805825 |
|
C |
2.9964/398 |
0.00103 |
90 |
-2.7 |
2909126.214 |
|
|
RC |
2.9994/1398 |
0.00103 |
90 |
-175.2 |
2912038.835 |
|
|
RLC |
R |
2.6163/1000 |
2.65 |
0 |
-50.68 |
987.2830189 |
|
L |
0.63/251 |
2.65 |
-90 |
-424.9m |
237.7358491 |
|
|
C |
1.094/398 |
2.65 |
90 |
15.87 |
412.8301887 |
|
|
RLC |
2.8693/1649 |
2.65 |
-90 |
1.255 |
1082.754717 |
|
六.分析与总结
实验总结
1.通过实验了解了RLC交流电路的特性，响应特点，波形，相位差等的分析，串并联电路下RC，RL，RLC电路电压与电流的关系。
2.进一步熟悉了示波器的使用和测量方法。
3.增强了团队合作精神，增强了电路纠错能力以及总结经验的能力。
思考题
1、测量R、L、C各个元件的电压电流（阻抗角）时，为什么要串联一个小电阻？对电阻有何要求？
答：阻抗是电压与电流的比值，电压用毫伏表测量，电流不易测量。小电阻的阻值已知，可以作为采样电阻，通过测量阻值上的电压，计算电路中的电流，提高测量精度。
2、怎样判断RLC并联（串联）电路为感性或容性电路，跟哪些参数有关？
答：电流相位超前为容性电路，电流相位滞后为感性电路，由于容抗与感抗与频率有关，因此电路为容性还是感性与输入信号频率有关。
3、RLC串联交流电路通过同一个电流，各个元件电压与电流的关系。
答：阻抗不变，电压与电流成正比
4、交流并联电路总电流一定大于任一支路电流吗？交流串联电路总电压一定大于任一元件电压吗？
答：由于相角之间关系，LC并联电路可能会出现支路电流大于总电流的情况。在RC串联电路中可能出现元件电压大于总电压的情况。
