实验三RLC串联谐振仿真实验.docx

Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
实验三RLC串联谐振仿真实验
实验三 RLC串联谐振仿真实验
一、实验目的
1、验证RLC串联电路谐振条件及谐振电路的特点。
2、学习使用MULTISIM11仿真软件进行电路模拟。
实验原理
1）理论分析
发生谐振时满足；
复阻抗，可见谐振时复阻抗的模最小，即；
谐振电流，可见谐振时电流值最大。
（2）实例
RLC串联电路图如图1所示。
图1（原理图） 图2（相量图）
设电源电压
理论计算，因为：
所以：电路发生谐振；
电流：
电阻R的电压：
电感L的电压：
电容C的电压：
电流、电阻R的电压、电感L的电压、电容C的电压的相量图如图2所示。
仿真实验
谐振条件的验证：通过设计当和的两种情况对比得出谐振发生的条件，根据原理图1设计仿真实验当时的电感与电容的电压数值，和此时电源电压与电阻电压的波形图相位，如图3和图4所示，
图3（仿真图并测量电感与电容的电压）
图4（电源电压与电阻电压的波形图）
改变电容C的值，其他条件不变时即：
时设计仿真图如图5
图6（当电路不发生谐振时的电源电压与电阻电压的波形）
根据仿真实验的结果可以知道：当时电感与电容的电压数值相等，并且此时电源电压与电阻电压的波形图相位相同，当时电感与电容的电压数值不相等，并且此时电源电压与电阻电压的波形图相位不相同（有相位差如图6）。根据两种情况的比较可以知道：谐振发生的条件是。
RLC串联谐振电路的特点的验证：
在电路中串联一个电流表，并改变电容和电感的数值，记下每一次仿真的电流值的大小，并判断是否发生谐振。仿真图如图7所示，
电感(mH)
电容（mF)
2
2
2
3
3
电流(A)
是否发生谐振
否
否
是
否
否
表1
图7（在谐振和非谐振时测量电流大小）
有仿真