txt> 一、摘 要：
从 rlc 串联谐振电路的方程分析出发， 推导了电路在谐振状态下的 谐振频率、品质因数和输入阻抗， 并且基于 multisim 仿真软件创建 rlc 串联谐振电路， 利用其虚拟仪表和仿真分析， 分别用测量及仿 真分析的方法验证它的理论根据。其结果表明了仿真与理论分析的 一致性， 为仿真分析在电子电路设计中的运用提供了一种可行的研 究方法。 二、关键词： rlc ；串联；谐振电路； 三、引言 谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。通常，谐振电路 由电容、电感和电阻组成，按照其原件的连接形式可分为串联谐振 电路、并联谐振电路和耦合谐振电路等。
由于谐振电路具有良好的选择性，在通信与电子技术中得到了广泛 的应用。比如，串联谐振时电感电压或电容电压大于激励电压的现 象，在无线电通信技术领域获得了有效的应用，例如当无线电广播 或电视接收机调谐在某个频率或频带上时，就可使该频率或频带内 的信号
特别增强，而把其他频率或频带内的信号滤去，这种性能即 称为谐振电路的选择性。所以研究串联谐振有重要的意义。
在含有电感 l 、电容 c 和电阻 r 的串联谐振电路中，需要研究在不 同频率正弦激励下响应随频率变化的情况， 即频率特性。 multisim 仿真软件可以实现原理图的捕获、电路分析、电路仿真、仿真仪器 测试等方面的应用， 其数量众多的元件数据库、标准化仿真仪器、 直观界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果都 为众多的电子工程设计人员提供了一种可靠的分析方法， 同时也缩 短了产品的研发时间。
四、正文
(1)实验目的：
1. 加深对串联谐振电路条件及特性的理解。 2. 掌握谐振频率的测量 方法。
3.理解电路品质因数的物理意义和其测定方法。
4.测定 rlc 串联谐振电路的频率特性曲线。
(2)实验原理：
rlc 串联电路如图所示，改变电路参数 l 、c 或电源频率时，都可能 使电路发生谐振。
lc 。
电路处于谐振状态时的特性。
（氯化镁1）、回路阻抗 z0=r,| z0| 为最小值，整个回路相当于一个纯电阻 电路。 （2 ）、回路电流 i0 的数值最大， i0=us/r 。 （连云港核废料处理3）、电阻上 的电压 ur 的数值最大， ur =us 。
2、电路的品质因数 q 电路发生谐振时，电感上的电压（或电容上的电压）与激励电压之 比称为电路的品质因数 q ，即：
（ 3）谐振曲线。 电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性，它们随频率变化 的曲线称频率特性曲线，也称谐振曲线。
在 us 、r、l、 c 固定的条件下，有 i=us/r2?（?l-1/?c）2 ur=ri=rus/r2?（?l-1/?c）2 图表示经过归一化处理后不同 q 值时的电流频率特性曲线。从图中 （ q1q2q3 ）可以看出： q 值
越大，曲线尖锐度越强，其选择性就越 好。
只有当 q1/2 时， uc 和 ul 曲线才出现最大值，否则 uc 将单调下降 趋于 0，ul 将单调上升趋于 us 。
仿真 rlc 电路响应的谐振曲线的测量
仿真 rlc 电路响应的谐振曲线
（4） multisim 电路仿真
10mh 电路
4.7mh
（ 5）品质因数 q
r= 100 时的幅频特性
【篇二： rlc 串联谐振电路习题】
t> （一）、填空题
1、在 rlc 串联电路中，当总电压与总电流同相位时，电路呈阻性的 状态称为
2、串联正弦交流电路发生谐振的条件是联谐振又称为 。
3、在发生串联谐振时，电路中的感抗与容抗最 ，总阻抗 z= 。
4、在一个 rlc 串联正弦交流电路中，用电压表测得电阻、电感、电 容上电压均为 10v ，用电流表测得电流为 10a ，此电路中 r= ，p= ，
q= ， s= 。
5、在含有 l 、c 的电路中，出现总电压、电流同相位，这种现象称 为。这种现象若发生在串联电路中，则电路中阻抗 ，电压一定时电 流 ，且在电感和电容两端将出现 。
6 、常利用串联谐振电路来选择电台信号，这个过程称为
7 、谐振发生时，电路中的角频率 ?0?f0?
8、以角频率 ? 作为自变量，把回路电流 i 作为它的函数，绘成函数 曲线，把这个曲线称为 。
9 、传输的信号往往不是具有单一频率的信号，而是包含着一个频率 范围，称为。
（二）、判断题
1、串联谐振电路不仅广泛应用于电子技术中，也广泛应用于电力系 统中。 （ ）
2、串联谐振在 l 和 c 两端将出现过电压现象，因此也把串联谐振称 为电压谐振。 （ ）
3、串联谐振时，感抗等于容抗，此时电路中的电流最大。（ ）
4、谐振电路的功率因数大于 1 。（ ）
5、谐振电路的选择性越好，那么频带宽度也就越宽。（ ）
6、 rlc 串联电路中当电源频率 f 大于谐振频率 f0 时，该电路呈现电 容性。（ ）
（三）、选择题
1、 rlc 并联电路在 f0 时发生谐振，当频率增加到 2f0 时，电路性质 呈（ ）
a、电阻性b、电感性c、电容性
2、处于谐振状态的 rlc 串联电路，当电源频率升高时，电路将呈现 出（）
a、电阻性b、电感性c、电容性
3、下列说法中，（ ）是正确的。
a 、串谐时阻抗最小 b 、并谐时阻抗最小 c 、电路谐振时阻抗最小
4、发生串联谐振的电路条件是（ ）
a 、 ?0l rb 、 f0?1 lcc 、 ?0?1
lc
5、在 rlc 串联正弦交流电路，已知 xl=xc=20 欧， r=20 欧，总电压 有效值为 220v ，电感上的 电压为（ ）v。
a、0b 、220 c 、 73.3
6、正弦交流电路如图所示，已知电源电压为 220v ，频率 f=50hz 时，
电路发生谐振。现将电源的频率增加，电压有效值不变，这时灯泡 的亮度（ ）。
а、 比原来亮 b、比原来暗 c、和原来一样亮
7、正弦交流电路如图所示，已知开关 s 打开时，电路发生谐振。当
把开关合上时，电路呈现
（）。奥修书
a 、阻性 b 、感性 c 、容性
（三）计算题。
和 c 的值 avalon总线.
3 、一个线圈与电容串联后加 1v 的正弦交流电压 , 当电容为 100pf 时 ,电容两端的电压为 100v 且最大 ,此时信号源的频率为 100khz, 求 线圈的品质因数和电感量 .
4、已知一串联谐振电路的参数 r?10? ，l?0.13mh ， c?558pf ，外加 电压 u?5mv 。 试求电路在谐振时的电流、品质因数及电感和电容上 的电压。
5、已知串联谐振电路的线圈参数为 “r?1?, I?2mh”，接在角频
率？?2500rad/s 的10v电压源上，求电容 c为何值时电路发生谐振？ 求谐振电流i0、电容两端电压 uc、线圈两端电压 url及品质因数q。
б、 如右图所示电路，其中 u?2cos314tv ，调节电容 c 使电流 i 与 电压u同相，此时测得电感两端电压为 200v，电流i = 2a。求电路 中参数r、I巴拿马型船、c，当频率下调为fO/2时，电路呈何种性质？
（四）简答题。
（1） 什么是串联谐振，简述串联谐振的特点。
（2） 简述发生串联谐振的条件。
（3） 简述串联谐振曲线与电路选择性的关系。
（4） 什么是串联谐振电路的通频带，通频带与电路的选择性有什 么关系。
【篇三：物理实验思考题答案】 牵引力，发过来磁铁也会对铝盘有一个反作用力（磁阻尼力），这 个阻尼力会影响实验精度吗？【a】并不会影响实验精度，且铝盘会 以一个恒定的频率在转动！原因：步进电机的工作原理，是将电脉 冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。因此，在 非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频 率和脉冲数，而不受负载变化的影响。【 q 】大家是否发现在我们这 个实验中，铝盘上面挖了六个小孔，你们认为这些小孔会对牵引力 产生影响吗？
【a】小孔会对牵引力产生影响，牵引力相比没孔的铝盘会变小；每 一根铝丝两端都会产生感应电动势，铝盘就相当于多个电源的并联， 但是由于小孔的存在，产生的电流可能不稳定，牵引力会有小幅波 动，但是小孔并不是改变磁通量的 罪魁祸首【q】测量磁悬浮力或 牵引力时，永磁体的位置对结果有什么影响？比如正对着铝盘圆心 与偏离角度的区别；
还有永磁体靠近铝盘中心时所受的力与磁体位 于铝盘边缘时相比，大小如何？【a】做了几次试验，发现当磁铁在 盘内较大距离时力不大，到盘边时较大，远离盘后减小。可推知力 与磁铁到盘中心的距离是一个单峰的函数，有水平渐近线。【 q】大 家想一下，如果那个轴承完全无摩擦，那么它的转速会无限增大吗？
【a】【q】如何改进？？【a】此实验的磁悬浮力和磁牵引力装置应 增加一个角度指针，因为我们在做距离和力的大小的关系试验中， 每次都要将测力器杆取出，然后重新固定，这当中是不是会因为角 度的不同产生较大的误差呢？所以可以增加一个角度小指针，来校 正测力杆放置的方向，减免误差我们是准备加一个升降装置的，最 好带刻度的。 1.测量磁悬浮传动系统的轴承转速时，测得的转速不是 很稳定，而转速的测定时以一定时间内通过轴承的光束的个数为依 据的。所以我建议增加轴承上计数孔的个数，这样测得的数目会增 多，可以减小不稳定因素的干扰，所得读数会相对集中一些。 2.我做
实验时的传感器支架稳定性不好，每次垫一个垫片测磁牵引力和磁 悬浮力时，旋转的铝盘很容易擦到永磁铁。不仅如此，垫片的厚度 参差不齐，有的明显比别的厚一点。即使测量多个垫片的厚度求平 均值，恐怕误差依然不小。所以我提议给传感器支架换用一个带刻 度
的支架，同时最好加上手摇齿轮式的升降装置，让传感器支架能 以小的幅度上升或下降。另外，最好能使传感器支架不仅能竖直、 水平旋转，还能沿铝盘的半径移动并附带刻度以确定其位移。 3.将有
孔洞的铝盘换做平整、光滑的铝盘。使其能稳定的切割磁感线从而 与永磁体产生稳定的相互作用，进而得到稳定的力的读数，从而减 小实验误差。 4.增大铝盘的转速上限。更快地切割磁感线能产生更大 的相互作用力从而减小其它外力的影响，同时还能减小读数的波动 周期，获得更稳定的读数并获得更多的实验数据，从而减小实验误 差，丰富实验内容。
（8） rlc 电路实验的总结 （ 经验分享、体会、感想、讨论、建议等 ） 。在
判断临界阻尼现象时，一定不要局部地放大震荡部分，如此的话， 会是原本曲率较大的震荡部分被拉平，导致人无法准确地判断临界 阻尼状态。应当适当地放大或缩小示波器上的图像以便准确地观察 到震荡部分的变化和消逝第 1 题:方波信号频率过大，会导致其周期 过小，从而示波器上显示的曲线半周期内 t 方向上过窄，不利于观察。 而且需要将 r 调节地很小才能使曲线末端水平，而 半导体学报r 的调节是要求在 千欧级调节的，故实验的精确度会降低。而方波信号频率过小，会 导致其周期过大，同样不利于实验现象的观察和测量。第 6
题：充 电不足不符合半衰期测量法的充电完毕的前提，而充电过快即调节 的 r 过小，而 r 的调节是要求在千欧级调节的，故这样会使实验精度 降低。一、对于电路测量，误差的来源有多方面。首先的，示波器 的图像的粗细与清晰状况，直接相关于光标的标定，于是时间的测 量有相当的误差。然后，载入示波器后，电路的阻抗变了，响应有 变化，会造成一定的实验测量误差。再者，本实验只有一组数据测 量，存在偶然误差。另外，观察阻尼振动信号时，后半部的波峰 — 波谷起伏变小，对测量造成影响。二、关于 rlc 串联电路中测定 rc 的值，我们有采样法与峰值法。试验中，用采样法时，波形在拐点 处平缓，观察突起应不断地调大与调小 “秒 /格”按钮。峰值法，波形
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