文章目錄
實驗目的
(2)了解串聯諧振的現象，研究電路參數對串聯諧振電路的影響；
(3)理解串聯諧振電路的選頻特點及應用，把握諧振曲線的檢測方式；
(4)學會使用仿真實驗平臺查看電流和電壓在不同頻度表下的波形，但是按照波形找到發生串聯諧振時的頻度。
(5)學會通過仿真實驗平臺來剖析不同頻度、不同電阻情況下電流和電壓波形的變化情況。
實驗原理
(1)RLC串聯諧振原理：在RLC串聯電路中，當外加角頻度為ω的余弦電流U時，電路中的電壓為I，即I=U/(R^‘+j(ωL-1/ωC))，式中，R^’=R+r，r為線圈阻值。當ωL=1/ωC時，電路發生串聯諧振，諧振頻度為f_0=1/(2π√LC)，該式即為形成串聯諧振頂點條件。可見，改變L、C或電源頻度f都可以實現諧振。本實驗通過改變外加電流的頻度來使電路達到諧振。
(2)原理圖如下：
實驗過程與原始數據驗證串聯諧振電路
(1)實驗過程：在畫布中插入一個內阻R、一個電感L、一個電容C、一個電源U，再將內阻賦為51Ω、電感賦為10mH、電容賦為0.022μF、電源賦為交流250mV（幅值）。之后設置仿真頻度范圍，再查看內阻的電流波形和電壓波形在不同頻度下的變化情況，找到電流和電壓同相位時的所對應的頻度，即為該電路的串聯諧振頻度。以后將電源的頻度調整為發生串聯諧振時的頻度，重新運行電路，測出電流和電壓等相關參數畫串聯和并聯電路圖，并估算品質質數。
(2)原始數據（U=250mV（幅值））：
檢測串聯諧振曲線
(1)實驗過程：先將內阻的電阻賦為100Ω，同時將電源的頻度設定為某一特定值，之后運行電路圖，檢測電流和電壓等相關參數，并估算品質質數。重復上述過程。以后再講內阻的電阻賦為510Ω，再重復上述過程。
(2)原始數據：
用示波器觀察RLC串聯諧振電路的波形
(1)實驗過程：將電源的頻度賦為串聯諧振頻度，之后運行電路圖，查看并記錄電流和電壓的波形。以后更換電源的頻度，重復上述過程。
(2)原始數據：串聯諧振頻度為10.7kHz，低頻為5kHz畫串聯和并聯電路圖，高頻為20kHz。實驗結果及剖析驗證串聯諧振電路
(1)實驗結果：
(2)剖析：當電路發生串聯諧振時，電容和電感的電流近似相等，此時電路中的電壓達到最大值。檢測串聯諧振曲線
(1)實驗結果：
(2)剖析：
①無論是阻值的電阻怎樣變化，電流和電壓的波形在不同頻度下的變化情況相同，即串聯諧振頻度的大小與內阻無關，且在發生串聯諧振時，電流和電壓取得最大值。
②電路的品質質數隨著內阻的減小而降低。
③Q值越大，通用串聯諧振曲線的形狀越尖銳，電路的選擇性越好。
用示波器觀察RLC串聯諧振電路的波形
實驗結果：
思索題
(1)①電壓和電壓同相位；
②電容和電感的電流大小相等；
③電路中電壓和電壓達到最大值。
實驗感受與建議
(1)感受：通過此次實驗，我學會了怎么使用仿真實驗平臺來查看電流和電壓在不同頻度下的波形并按照波形找到串聯諧振頻度，還把握了通過仿真實驗平臺來剖析不同頻度、不通過電阻情況下電流和電壓的波形變化情況。并且，此次實驗使我對串聯諧振的原理以及發生串聯諧振時電路具有的特點的理解愈發深刻，并熟練把握了判定電路發生了串聯諧振的方式。在此之外，我對串聯諧振電路的相關參數的理論估算也顯得愈發熟練。
(2)建議：課前盡可能明晰課程目標及實驗要求，以防課上耗費較長時間在更改和統一實驗操作上。
敲黑板！！！
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