HUNAN UNIVERSITY 课程实验报告
题目：RLC正弦交流电路参数测量
学生姓名：
学生学号：
专业班级：
完成日期：
实验内容
1、在面包板上搭接R、L、C的并联电路
电路参数：R=1K、L=10mH、C=0.1uF，正弦波Vpp=5V、f=1KHz，取样电阻R=51欧
2、将R、L并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。

3、将R、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，计算电路的功率因素。

4、将R、L、C并联，测量电压和电流的波形和相位差，由相位差分析负载性质。

计算功率因素。

实验目的
1. 学习用示波器观察李萨尔图形的方法；
2. 掌握R,L,C元件不同组合时的交流电路参数的测量方法。

实验原理
1.正弦交流电的三要素
i=I m sin⁡(ωt+φ)
初相角：决定正弦量起始位置；
角频率：决定正弦量变化快慢
幅值I m:决定正弦量的大小。

2.电路参数
在正弦交流电路的负载中，可以是一个独立的电阻器、电感器或电容器，也可以由他们相互组合（以串联为例）。

电路里元件的阻抗特性为Z=R+
)
j(X L−X C)=R+j(ωL−1
ωC
当采用交流电压表、电流表和有功功率表对电路
测量时（三表法），可用下列计算公式来表述Z
与P、U、I相互之间的关系：
负载阻抗的模︱Z ︱=U I
；负载回路的等效电阻R =
P I 2
︱Z ︱cos φ；
负载回路的等效电抗X =√︱Z ︱2
−R 2=︱Z ︱sin φ； 功率因数cos φ=P
UI ;电压与电流的相位差φ=arctan
ωL−1ωC
R
=arctan⁡X
R
当φ>0时，电压超前电流；当φ<0时，电压滞后电流。

3. 矢量关系：基尔霍夫定律在电路电路里依然成立，有∑U =0和∑I =0，可列出回路方程与节点方程。

4. 功率因素cos ø=P/UI,电流电压相位差ø=arctan((wL-1/wC)/R)=arctanx/R
实验器材
示波器一台，信号发生器一台，导线若干，51Ω电阻一个，1k Ω电阻一个，电容以及电感，探头线两根
实验电路图 RC 电路：
RL 电路
RLC电路
实验波形图RC电路：
RL电路：
RLC电路：
数据以及分析
①RC电路：a=1.12V,b=2.5V
RL电路：a=1.20V,b=2.16V
RLC电路：a=0.96V,b=2.16v
② RC电路：sinø=a/b=0.448,相位差ø=26.62度，功率因素
cosø=0.894
RL电路：a=1.20V,b=2.16V，相位差ø=33.75度，功率因素
cosø=0.831
RLC电路：a=0.96V,b=2.16v，相位差ø=26.39度，功率因素cosø=0.896
实验心得
通过该实验，我掌握了李萨茹图形的观察方法，进一步了解了RLC 正弦交流电路的一些性质。