RLC元件的阻抗特性实验原理
出处:wufeng_495 发布于:2008-09-16 17:17:21
1.在正弦交流信号作用下,R1,L2,C电路元件在电路中的抗流作用与信号的频率有关,即它们的阻抗是频率的函数,电阻、电感、电容的频率特性R~f,XL~f,XC~f曲线如图1所示。
2.图2是测量元件阻抗频率特性的常用电路。
图1 R、L,C的阻抗频率特性 图2 元件阻抗频率特性测量电路
图中的r是测量回路电流用的标准小电阻,亦称为采样电阻。由于r的阻值远远小于被测元件的阻抗值,因此可以认为AB之间的电压就是被测元件R,L,C两端的电压。由于流过采样电阻r的电流与u,同相位,因此流过被测元件的电流可由r两端的电压除以r的阻值得到。
若用双踪示波器同时观察r与被测元件两端的电压,则会观察到被测元件两端的电压和流过该元件电流的波形,从而可通过示波器测出该元件的电压与电流的幅值及它们之间的相位差。
①将元件R,L,C串联或并联连接,亦可用同样的方法得到串联或并联后的阻抗频率特性Z~f根据电压、电流的相位差,亦可判断此时的阻抗是感性负载,还是容性负载。
②元件的阻抗角(即相位差¢)随输入信号的频率变化而变化,亦即频率的函数。若将各个不同频率下的相位差画在以频率r为横坐标、阻抗角ψ为纵坐标的坐标纸上,并用光滑的曲线连接测量点,则可得到阻抗角的频率特性曲线。
用双踪示波器测量阻抗的方法如图3所示。从荧光屏上数得一个周期占沟格,相位差占昭格,则实际的相位差Φ(阻抗角)为
图3 元件电压与电流波形图
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