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首都师范大学信息工程学院

实验4-7 电阻,电感,电容元件阻抗特性的测定

实验实验台班次 编号 5

一、实验目的

1. 熟悉交流阻抗的测量方法,验证电阻,感抗,容抗与频率之间的关系,测定R ~ f（电阻-频率），XL ~ f（感抗-频率）和XC ~ f（容抗-频率）特性曲线及电路元件参数对响应的影响。

2.加深理解R，L，C元件端电压与电流的相位关系，学会测量阻抗角的方法。

二、电路图（按照个人数据表填写下图的元件值）

17 姓名 学号 R(kΩ） 5.10 L(mH) 10.000 C(uF) 0.0253 黄宇樽 1121000106

图4-7-1 RLC阻抗频率特性的仿真电路

图4-7-2 R阻抗频率特性的实测电路

电路原理实验 1 R、L、C元件频率特性的测定

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三、仿真测量R、L、C元件阻抗频率特性

1. 按照个人数据表填写下表左边的元件值，取样电阻为r=100Ω，测量时用万用表（毫伏表），将测量的UR、UL、UC有效值填入表4-7-1。

2. 计算公式

Ir?Ui?URU?10?3 电阻测量电路中有：Ir?IR ?R?R 51IRUi2?U2ULIr??10?3 电感测量电路中有：Ir?IL ?XL?L

IL512Ui2?UCUIr??10?3 电容测量电路中有：Ir?IC ?XC?C

IC513. 从表4-7-1中任选1个频点，将电阻、电容和电感的仿真图分别插入到报告中指定位置。

图4-7-3 频点为5kHz时电阻上UR的电压

图4-7-4 频点为5kHz时电感上UL的电压

电路原理实验 2 R、L、C元件频率特性的测定

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图4-7-5 频点为5kHz时电容上UC的电压

表4-7-1 R、L、C元件阻抗频率特性的测定 输入电压UP-P=4V（有效值Ui=2.83V） 频率 实验内容 仿真数据 f/kHz UR / V （测量值） R= 5.1kΩ IR / mA （计数值） R / kΩ （计数值） UL/V IL/mA L=10mH （计数值） XL/kΩ （计数值） UC / V C=0.0253uF IC / mA （计数值） XC / kΩ （计数值） 4. 用Excels将仿真数据生成R、L、C阻抗频率特性图

频点1 1.000 2.800 0.549 5.100 2.1959 34.9412 0.0629 2.8279 0.4496 6.2898 频点2 5.000 2.800 0.549 5.100 2.7915 8.8840 0.3142 2.8257 2.2470 1.2575 频点3 15.000 2.800 0.549 5.100 2.8239 2.9078 0.9711 2.8072 6.6971 0.4192 频点4 30.000 2.800 0.549 5.100 2.8270 1.4822 1.9073 2.7476 13.1228 0.2094 频点5 45.000 2.800 0.549 5.100 2.8276 0.9873 2.8640 2.6557 19.0572 0.1394 频点6 60.000 2.800 0.549 5.100 2.8278 0.7405 3.8188 2.5426 24.2745 0.1047 电路原理实验 3 R、L、C元件频率特性的测定

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图4-7-6 仿真数据R、L、C元件阻抗频率特性

四、实际测量R、L、C元件阻抗频率特性

1. 按照个人数据表填写下表左边的元件值，取样电阻为r=51Ω，测量时用毫伏表（万用表），将测量的UR、UL、UC有效值填入表4-7-2。

2. 计算公式：使用仿真实验中的公式

3. 从表4-7-2中任选1个频点，将电阻、电容和电感的仿真图分别插入到报告中指定位置。

电路原理实验 4 R、L、C元件频率特性的测定

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图4-7-7 频点为5kHz时电阻上UR的电压

5 R、L、C元件频率特性的测定电路原理实验