正弦交流电路中的阻抗和频率特性研究 1、实验目的 1）加深对正弦交流电路的KVL定律认识。 2）学习正弦交流电路中阻抗的测量方法。 3）掌握XL、Xc阻抗频率特性测量方法。 2.实验原理及步骤 （1）测量阻抗 1）用“向量法”测量空心电感线圈两端的阻抗ZLr，如图3-1所示，r是电感线圈的直流电阻。输入电压的频率在200~300Hz中任选两个，分别测量计算。 IARURULrLUr 图3-1 测量阻抗电路原 作为参考相量，做出回路的向量图。相量图如图测量出UR、ULr的值，选取UR22URULrU23-2所示。显然，满足cos。通过计算从而求出UL、Ur的2URULr值进而可求出电阻电感值。 U ULrUrURU 图3-2 电感阻抗测量电路向量图 2）按下图所示电路，从a，b端口用“向量法”测量内带电容的阻抗Zab，输入电压的频率在1~3kHz中任选两个，分别测量计算。 IAUCR2UCrR1-RrU- 图3-3 电容阻抗测量电路原理图 测量出UR、UCr以及I的值，选取UCr为参考相量，作出由回路的向量图。相量图如图3-4所示,同理，通过求出角可得到电容阻抗值。 IrUR1UrcUCIIrc图3-2 电容阻抗测量电路向量图 URU （2）测量频率特性 测量XL、XC阻抗频率特性，做频率特性曲线。 1）点测XL—f特性。自选电感（L：50~400mH）与电阻R串联（R：200Ω~1kΩ）自拟表格，做XL—f特性曲线（f从50Hz~3kHz）。 2）点测XC—f特性。自选电容（C：0.1~2μF）与电阻R串联（R：200Ω~1kΩ）自拟表格，做XC—f特性曲线（f从50Hz~3kHz）。 （3）观察电压、电流相位关系 如图3-5、3-6所示，用示波器分别观察下面电感、电容中电压、电流相位。 图3-5 电感阻抗测量电路 图3-6 电容阻抗测量电路 4.实验结果 （1）测量阻抗 1）测量电感阻抗 选择200Hz以及300Hz的电源频率进行测量 实验结果如下 f/Hz 测量值 计算值 UR/V 200 300 1.279 1.155 ULr/V 1.758 2.000 U/V 2.828 2.828 I/mA 6.395 5.775 cos -0.727 -0.577 Ur/V 1.279 1.153 UL/V 1.206 1.634 Ur=200Ω，电感L=150.071mH；当频率为300HzI时，电阻R=199.654Ω，电感L=150.106mH，与真实值的误差小于1%。 故当频率为200Hz时，电阻R2）测量Zab 选择200Hz以及2000Hz的频率进行测量 实验结果如下表： f/Hz 200 2000 测量值 计算值 UR/V UrC/V U/V I/mA cos Zab 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/3736407cff4733687e21af45b307e87101f6f80c.html