R、L、C元件阻抗特性的测定
一、实验目的
1、验证电阻，感抗、容抗与频率的关系，测定R～f , XL～f与XC～f特性曲线。 2、加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系。 二、原理说明
1、在正弦交变信号作用下，电阻元件R两端电压与流过的电流有关系式 U=R I
在信号源频率f较低情况下，略去附加电感及分布电容的影响，电阻元件的阻值与信号源频率无关，其阻抗频率特性R～f如图16-1。
如果不计线圈本身的电阻RL，又在低频时略去电容的影响，可将电感元件视为纯电感，有关系式UL= XL j I 感抗 XL=2πfL 感抗随信号源频率而变，阻抗频率特性XL～f如图16-1。
在低频时略去附加电感的影响，将电容元件视为纯电容，有关系式 UC=－j XCI 容抗 XC=1/2πfc
容抗随信号源频率而变，阻抗频率特性XC～f如图16-1
2、单一参数R、L、C阻抗频率特性的测试电路如图16-2所示。
图中R、L、C为被测元件，r为电流取样电阻。改变信号源频率，测量R、L元件两端电压UR、UL、UC，流过被测元件的电流则可由r两端电压除以r得到。
(1)元件的阻抗角（即相位差φ）随输入信号的频率变化而改变，同样可用实验方法测得阻抗角的频率特性曲线φ～f。
(2)用双踪示波器测量阻抗角（相位差）的方法、
将欲测量相位差的两个信号分别接到双踪示波器YA和YB两个输入端。调节示波器有关旋钮，使示波器屏幕上出现两条大小适中、稳定的波形，如图16-3所示，荧光屏上得不平方向一个周期占n格，相位差m格，则实际的相位差φ（阻抗角）为φ=m×(360o / n)
三、实验设备 序号 1 2 3 名称 函数信号发生器 双踪示波器 交流毫伏表 型号与规格 数量 1 1 1 备注 DG05 4 5 实验电路元件 频率计 R=1K?，L=10Mh、1 C=1uf,r=200? 1 DG03 DG05 四、实验内容
1、测量单一参数R、L、C元件的阻抗频率特性
实验线路如图16-2所示，取R=1KΩ, L=10mH, C =1uF, r=200Ω。通过电缆线将函数信号发生器输出的正弦波信号接至输入端，作为激励源u，并用交流毫伏表测量，使激励电压的有效值为U=3V，并在整个实验过程中保持不变。
改变信号源的输出频率从200Hz逐渐增至50Hz（用频率计测量），分别接通R、L、C三个元件，用交流毫伏表分别测UR、Ur、UL、Ur； UC、Ur，并通过计算得到各频率点时的R、XL与XC之值，记入表中。 频率f(Hz) UR(V) R UR(V) IR=Ur/r(mA) R=UR/IR(KΩ) UL(V) L UR(V) IL=Ur/r(mA) XL=UL/IL(KΩ) UC(V) C UR(V) IC=Ur/r(mA) XC=UC/IC(KΩ) 频率f(KHz) n（格） m（格） ?(度) 200 5000 2、用双踪示波器观察串联和串联电路在不同频率下阻抗角的变化情况。并作记录。 五、实验注意事项： 交流毫伏表属于高阻抗电表，测量前必须先调零。 六、实验报告
1、根据实验数据，在方格纸上绘制R、L、C三个元件的阻抗频率特性曲线，从中可得出什么结论？
2、根据实验数据，在方格纸上绘制RL串联，RC串联电路的阻抗角频率特性线，并总结、归纳出结论。