- 串联谐振现象的实验观察 - 实验背景与目标 - 研究RLC串联谐振电路的相位关系 - 调节输入信号频率使电压与电流同相位 - RLC串联电路的基本组成 - 电感、电容和电阻的串联连接 - 参数选择:R=10Ω,C=2μF,L=3.3mH - 不同频率下的电路特性 - 频率1000Hz:电压滞后于电流,电路呈容性 - 频率3000Hz:电压超前于电流,电路呈感性 - 谐振条件的推导 - 谐振定义:电压与电流同相位 - 阻抗表达式:Z=R+j(XL-XC) - 谐振条件:XL=XC,即ωL=1/ωC - 谐振频率公式:f0=1/(2π√LC) - 谐振时的特点 - 电路呈现纯阻性 - 阻抗模值最小,等于电阻R - 回路电流达到最大值 - 总电压等于电阻上的电压 - 判断谐振的方法 - 方法一:观察电压与电流波形是否同相位 - 同时过零点 - 同时达到波峰或波谷 - 方法二:观察回路电流是否达到最大值 - 实验步骤与操作 - 搭建实验电路 - 信号源连接电感、电容和电阻 - 示波器测量总电压和电阻电压 - 调节信号源频率 - 改变频率使电压与电流同相位 - 记录谐振频率f0 - 测量谐振时的参数 - 总电压与电阻电压的幅值 - 计算电流幅值 - 实验结果与分析 - 填写实验表格 - 谐振频率f0 - 谐振时的电压与电流幅值 - 绘制谐振时的电压与电流波形 - 注意事项与误差分析 - 电感内阻的影响 - 示波器校准的重要性 - 两种判断方法的适用性比较