电工实验指导书.doc

电工实验指导书

34
2020年4月19日
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电路（电工技术）实验指导书

苏州大学 应用技术学院

机电系

电路（电工技术）实验指导书

电路实验教学作为专业基础实践课程的入门，适用于电气、自动化、仪器和计算机专业等学生，以电气、自动化类学生拓宽专业培养口径为立足点，依循电工电子学科与相关学科知识和基础技术交融的特点，突出强电与弱电的结合，电路理论基础与电工测量技术的结合，由浅入深、循序渐进，掌握电子设备仪表的使用方法，完成电路实际测量和分析。
电路实验课程作为电类学生的实践教学环节之一，其建设目标是：以学生为主体，以能力和素质培养为主线，注重发挥学生的学习潜能，在宽口径专业教育引导下，夯实基础、注重实践、引导创新，培养既要脚踏实地，又要出类拔萃的工程科技人才。

实验内容
（1）基尔霍夫定律。 3学时
（2）戴维南定理和诺顿定理。 3学时
（3）RLC串、并联谐振电路。 3学时

实验一 基尔霍夫定律
一、实验目的
（1）加深对基尔霍夫定律的理解。
（2）学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。
二、实验原理及说明
基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，包括电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。
基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系，无论电路元件是线性的或是非线性的，时变的或是非时变的，只要电路是集总参数电路，都必须服从这个约束关系。
（1）基尔霍夫电流定律（KCL）。在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零，即∑i＝0。一般约定：流出节点的支路电流取正号，流入节点的支路电流取负号。
（2）基尔霍夫电压定律（KVL）。在集总电路中，任何时刻，沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零，即沿任—回路有∑u＝0。在写此式时，首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者，取“+”号；电压参考方向与回路绕行方向相反者，取“一”号。
（3）KCL和KVL定律适用于任何集总参数电路，而与电路中的元件的性质和参数大小无关，不论这些元件是线性的、非线性的、含源的、无源的、时变的、非时变的等，定律均适用。
三、实验仪器仪表

四、实验内容及方法步骤
（1）验证（KCL）定律，即∑i=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中，任选一个节点，测量流入流出该节点的各支路电流数值和方向，记入附本表1-1～表1-5中并进行验证。参考电路见图1-1、图1-2、图1-3所示。
（2）验证（KVL）定律，即∑u=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中任选一网孔（回路），测量网孔内所有支路的元件电压值和电压方向，对应记入表格并进行验证。参考电路见图1-3。

图1-1 验证基尔霍夫定律电路之一
（a）原理电路示意图 (b) 实际接线示意图

图1-2 验证基尔霍夫定律电路之二
（a）原理电路示意图 (b) 实际接线示意图

图1-3 验证基尔霍夫定律电路之三
（a）原理电路示意图 (b) 实际接线示意图

五、测试记录表格
表1-1 线 性 对 称 电 路
（对应图1- ）
电 路 参 数
测 量 电 压（V）
测 量 电 流（mA）
U
U
U
U
U
U
U
U
I
I
I
I
I
I
USA= V
USB= V
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω

验

证
网络名称
ΣU=
节点名称
ΣI=

表1-2 线 性 对 称 电 路
（对应图1- ）
电 路 参 数
测 量 电 压（V）
测 量 电 流（mA）
U
U
U
U
U
U
U
U
I
I
I
I
I
I
USA= V
USB= V
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω

验

证
网络名称
ΣU=
节点名称
ΣI=

表1-3 线 性 不 对 称 电 路
（对应图1- ）
电 路 参 数
测 量 电 压（V）
测 量 电 流（mA）
U
U
U
U
U
U
U
U
I
I
I
I
I
I
USA= V
USB= V
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω

验

证
网络名称
ΣU=
节点名称
ΣI=

表1-4 线 性 不 对 称 电 路
（对应图1- ）
电 路 参 数
测 量 电 压（V）
测 量 电 流（mA）
U
U
U
U
U
U
U
U
I
I
I
I
I
I
USA= V
USB= V
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω

验

证
网络名称
ΣU=
节点名称
ΣI=
表1-5 线 性 不 对 称 电 路
（对应图1- ）
电 路 参 数
测 量 电 压（V）
测 量 电 流（mA）
U
U
U
U
U
U
U
U
I
I
I
I
I
I
USA= V
USB= V
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
D
D

验

证
网络名称
ΣU=
节点名称
ΣI=
注：1、USA、USB电源电压根据实验时选用值填写。
2、U、I、R下标均根据自拟电路参数或选用电路参数对应填写。
指导教师签字：________________ 年 月 日

六、实验注意事项
（1）自行设计的电路，或选择的任一参考电路，接线后需经教师检查同意后再进行测量。
（2）测量前，要先在电路中标明所选电路及其节点、支路和回路的名称。
（3）测量时一定要注意电压与电流方向，并标出“+”、“一”号，因为定律的验证是代数和相加。
（4）在测试记录表格中，填写的电路名称与各参数应与实验中实际选用的标号对应。

七、预习及思考题
（1）什么是基尔霍夫定律，包括两个什么定律?
（2）基尔霍夫定律适用于什么性质元件的电路?
实验二 戴维南定理和诺顿定理

一、实验目的
(1)加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。
(2)学习戴维南等效参数的各种测量方法。
(3)理解等效置换的概念。
(4)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电压表的正确使用方法。
二、实验原理及说明
(1)戴维南定理是指—个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，能够用一个电压源和一个电阻的串联组合来等效置换。此电压源的电压等于该端口的开路电压UOC，而电阻等于该端口的全部独立电源置零后的输入电阻，如图2-l所示。这个电压源和电阻的串联组合称为戴维南等效电路。等效电路中的电阻称为戴维南等效电阻Req。
所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后，对有源端口(1-1' )以外的电路的求解是没有任何影响的，也就是说对端口l-1'以外的电路而言，电流和电压依然等于置换前的值。外电路能够是不同的。
(2)诺顿定理是戴维南定理的对偶形式，它指出一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，能够用一个电流源和电导的并联组合来等效置换，电流源的电流等于该一端口的短路电流Isc，而电导等于把该—端口的全部独立电源置零后的输入电导Geq=1/Req，见图2-l。
(3)戴维南—诺顿定理的等效电路是对外部特性而言的，也就是说不论是时变的还是定常的，只要含源网络内部除独立的电源外都是线性元件，上述等值电路都是正确的。

图2-1 一端口网络的等效置换
(4)戴维南等效电路参数的测量方法。开路电压Uoc的测量比较简单，能够采用电压表直接测量，也可用补偿法测量；而对于戴维南等效电阻Req的取得，可采用如下方：网络含源时用开路电压、短路电流法，但对于不允许将外部电路直接短路的网络(例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部器件时)不能采用此法；网络不含源时，采用伏安法、半流法、半压法、直接测量法等。

三、实验仪器仪表

四、实验内容及方法步骤
(一)计算与测量有源一端口网络的开路电压、短路电流
(1)计算有源一端口网络的开路电压Uoc(U11')、短路电流Isc(I11'）根据附本表2-1中所示的有源一端口网络电路的已知参数，进行计算，结果记入该表。
(2)测量有源一端口网络的开路电压Uoc，可采用以下几种方法：
1)直接测量法。直接用电压表测量有源一端口网络1-1'端口的开路电压，见图2-2电路，结果记入附本表2-2中。

图2-2 开路电压、短路电流法 图2-3 补偿法二、补偿法三
2)间接测量法。又称补偿法，实质上是判断两个电位点是否等电位的方法。由于使用仪表和监视的方法不同，又分为补偿法一、补偿法二、补偿法三。
补偿法一：用发光管判断等电位的方法，利用对两个正反连接的发光管的亮与不亮的直接观察，进行发光管两端是否接近等电位的判断。可自行设计电路。此种方法直观、简单、易行又有趣味，但不够准确。可与电压表、毫伏表和电流表配合使用。具体操作方法，留给同学自行考虑选作。
补偿法二：用电压表判断等电位。如图2-3所示，把有源一端口网络端口的1'与外电路的2'端连成一个等位点；Us两端外加电压，起始值小于开路电压Ull'；短接电位器Rw和发光管D1、D2，这样可保证外加电压Us正端2与有源一端口开路电压正端1直接相对，然后把电压表接到1、2两端后，再进行这两端的电位比较。经过调节外加电源Us的输出电压压，调到1、2两端所接电压表指示为零时，即说明1端与2端等电位，再把l、2端断开后，测外加电源Us的电压值，即等于有源一端口网络的开路电压Uoc，此值记入附本表2-2中。
补偿法三:用电流表或检流计判断等电位的方法，条件与方法同上，当调到l、2两端所接电压表指示为零时，再换电流表或检流计接到l、2两端上，见图2-3。微调外加电源Us的电压使电流表或检流计指示为0(注意一般电源电压调量很小)，再断开电流表或检流计后，用电压表去测外加电源Us的电压值，应等于 Uoc，此结果对应记入附本表2-2。此方法比用电压表找等电位的方法更准确，但为了防止被测两端1、2间电位差过大会损坏电流表，因此一定要在电压表指示为零后，再把电流表或检流计换接上。
以上方法中，补偿法一测量结果误差较大，补偿法三测量结果较为精确，但也与电流表灵敏度有关。
(二)计算与测量有源一端口网络的等效电阻Req
(1)计算有源一端口网络的等效电阻Req。当一端口网络内部无源时(把双刀双投开关K1合向短路线)，计算有源一端口网络的等效电阻尺Req。电路参数见附本表2-1中，把计算结果记入该表中。
(2)测量有源一端口网络的等效电阻只Req。可根据一端口网络内部是否有源，分别采用如下方法测量：
1)开路电压、短路电流法。当一端口网络内部有源时(把双刀双投开关K1合向电源侧)，见图2-2所示，USN=30V不变，测量有源一端口网络的开路电压和短路电流Isc。把电流表接l-1'端进行短路电流的测量。测前要根据短路电流的计算选择量程，并注意电流表极性和实际电流方向，测量结果记入附本表2-3，计算等效电阻Req。
2)伏安法。当一端口网络内部无源时(把双刀双投开关Kl合向短路线侧)，整个一端口网络可看成一个电阻，此电阻值大小可经过在一端口网络的端口外加电压，测电流的方法得出，见图2-4。具体操作方法是外加电压接在Us两端，再把l'、2'两端相连，把发光管和电位器Rw短接，电流表接在1、2两端，此时一端口网络等效成一个负载与外加电源Us构成回路，Us电源电压从0起调到使电压表指示为1OV时，电流Is2与电压值记入附本表2-3，并计算一端口网络等效电阻Req=Us/IS2。

图2-4 伏安法 图2-5 半流法
3)半流法。条件同上，只是在上述电路中再串进一个可调电位器Rw(去掉Rw短接线)如图2-5所示，外加电源Us电压10V不变。当调Rw使电流表指示为伏安法时电流表的指示的一半时，即I's2＝Is2/2，此时电位器Rw的值等于一端口网络等效电阻Req，断开电流表和外加电源Us，测Rw值就等于是及Req，结果记入附本表2-3。
4)半压法。半压法简单、实用，测试条件同上，见图2-6。把1、2两端直接相连，外加电源Us＝10V，调Rw使URw＝(1/2)Us时，说明Rw值即等于一端口网络等效电阻Req，断开外接电源Us，再测量Rw的值，结果记入附本表2-3。
5)直接测量法。当一端口网络内部无源时，如图2-7所示，可用万用表欧姆档测量或直流电桥直接测量1-1'两端电阻Req (此种方法只适用于中值、纯电阻电路)，测试结果记入附本表2-3中。

图2-6 半压法 图2-7 直接测量法
说明：以上各方法测出的值均记入附本表2-3中，计算后进行比较，并分析判断结果是否正确。
(3)验证戴维南定理，理解等效概念：
1)戴维南等效电路外接负载。如图2-8(a)所示，首先组成一个戴维南等效电路，即用外电源Us(其值调到附本表2-2用直接测量法测得的Uoc值)与戴维南等效电阻R5=Req相串后，外接R5＝100Ω的负载，然后测电阻R6两端电压UR6和流过R6的电流值IR6，记入附本表2-4。

图2-8 验证戴维南定理
(a)戴维南等效电路端口负载R6；（b）N网络的端口接负载R6
2)N有源网络1-1'端口外接负载。如图2-8(b)所示，同样接R6＝100Ω的负载，测电压UR6与电流IR6，结果记入附本表2-4中，与1)测试结果进行比较，验证戴维南定理
(4)验证诺顿定理，理解等效概念：
1)诺顿等效电路外接负载。如图2-9（a）所示，首先组成一个诺顿等效电路，即用外加电流源Is(其值调到附本表2-3中开路电压、短路电流法测得的短路电流Isc值）与戴维南等效电阻R5=Req并后，外接R6=100Ω的负载，然后测电阻R6两端电压UR6和流过R6的电流值IR6，记入本表2-5。采用此方法时注意，由于电流源不能开路，具体操作要在教师具体指导下进行，否则极易损坏电流源。

图2-9 验证诺顿定理等效电路
（a）诺顿等效电路端口接负载R6；（b）N网络的端口接负载R6
2)与上述(3)之2）中的测试结果进行比较，参阅图2-8（b），验证诺顿定理。

五、测试记录
表2-1 戴维南等效参数计算
序号
计算
有源一端口电路参数
1
UOC=U11'
R2
1
1'
R1
R3
R4
+
－
USN
V

USN=30V
R1=120Ω R2=360Ω
R3=240Ω R4=180Ω
2
IS=I11'
m A
3
Req=R11'
Ω
表2-2 等效电压源电压Uoc测量结果
序号
采取方法
Uoc（V）
条 件 说 明
1
直接测量

N网络有源 USN=30V
2
补偿法之一

N网络有源，外加电源Us电压从8V增加到1、2两端等电位时（发光管不亮）
3
补偿法之二

N网络有源，外加电源Us电压从8V增加到1、2两端等电位时（电压表指0）
4
补偿法之三

N网络有源，外加电源Us电压从8V增加到1、2两端等电位时（电流表或检流针指0）
表2-3 戴维南等效电阻Req测量（计算）结果
序号
采取方法
测量（计算）Req
条 件 说 明
1
开路电压、
短路电流法
UOC= V，ISC= mA
Req=UOC/ISC= Ω
N网络有源
USN=30V
2
伏安法
US= V，IS2= mA
Req=US/IS2= Ω
N网络有源
外加电源US=10V
3
半流法
Req=Rw= Ω
N网络有源
外加电源US=10V
4
半压法
Req=Rw= Ω
N网络有源
外加电源US=10V
5
直
接
测
量
万用表
Req= Ω
N网络无源
6
单臂电桥
Req= Ω
N网络无源
表2-4 验证戴维南定理
序号
电 路
外接负载
（Ω）
测量负载电压、电流
UR6（V）
IR6（mA）
1
戴维南等效电路电压源UOC串Req
UOC= V，Req= Ω

2
原N网络有源USN=30V
网络端口1-1'接线

3
比较1、2
测量结果
进行说明

表2-5 验证诺顿定理
序号
电 路
外接负载
（Ω）
测量负载电压、电流
UR6（V）
IR6（mA）
1
诺顿等效电路电流源Ιsc并联Req
Isc= mA，Req= Ω

2
原N网络有源USN=30V
网络端口1-1'接线

3
比较1、2
测量结果
进行说明

指导教师签字： 年 月 日

六、实验注意事项
(1)USN是N网络内的电源，Us是外加电源，接线时极性位置，电压值不要弄错。
(2)此实验是用多种方法验证比较，测量中一定要心中有数，注意各种方法的特点、区别，决不含糊，否则无法进行比较，实验也将失去意义。
(3)发光管是用作直接观察电路中有否电流、电流的方向及判断两点是否接近等电位用。但因发光管是非线性元件，电阻较大，不论那种方法，只要测量电流、电压时就把它短接掉，即用短线插到发光管两头的N2、N3插孔即可。
(4)测量电流、电压时都要注意各表极性、方向和量程的正确选择。测量时要随时与事先计算的含源一端口网络的等效电阻、开路电压、短路电流等值进行比较，以保证测量结果的准确。

七、预习及思考题
(1)根据附本表2-1中一端口网络的参数，计算开路电压Uoc、短路电流Isc和等效电阻Req，并将结果记入该表中。
(2)用开路电压、短路电流法测量等效电阻时，开路电压、短路电流是否能够同时进行测量，为什么？
实验三 串、并联谐振
一、实验目的
（1）加深对R、L、C串、并联电路谐振特性的理解。
（2）学习测定R、L、C串、并联电路谐振特性的方法。
（3）熟悉信号发生器和晶体管毫伏表的使用方法。
二、实验原理及说明
谐振现象是正弦稳态电流电路的一种特定的工作状况，在无线电和电工技术中得到广泛的应用；另一方面，发生谐振时又有可能破坏系统的正常工作，因此，对谐振现象进行深入的研究有其重要的意义。
经过实验，搞清R、L、C电路在什么条件下出现谐振现象，如何测量和判断谐振特性。
（一）R、L、C串联电路
（1）R、人、C串联电路的谐振条件：
1）总电流和总电压同相。从电路原理已知R、L、C串联电路的等效复阻抗Z=R+J（ωL－1/ωC）。当ωL＞1/ωC时，电路呈感性；当ωL＜1/ωC时，电路呈容性；而当ωL=1/ωC时，RLC串联电路呈阻性，总电流和总电压同相，这种状态称为谐振。RLC串联电路发生的谐振称为串联谐振。
2）电路电抗X=ωL一1/ωC=0。此式可写成ω0L=1/ω0C，即ω0=1/
3）谐振频率f0=1/2π。从该式可得出如下结论：
①电路谐振频率只和电路参数L、C值有关，而与电阻无关。
②电路参数L、C和电源频率f三个量中，无论改变那一个量都可能使电路发生谐振
又可能使电路避免谐振。
③当电路参数L、C值已固定时，改变电源频率可使电路发生谐振。
（2）RLC串联电路谐振的特征：
1）电路总阻抗达最小值，即Z=R，此时虽然电路电抗X=0，但XL=XC=ω0L=l/ω0C≠0。ω0L或1/ω0C称为特性阻抗。
2）电阻上电压U =RI=U
·
·
·
，等于电源电压。
3）电流达最大值I =U /R
·
·
，且与电压同相。
4）电抗电压U
·
等于零，即U =U +U =j X I=0
·
·
·
·
，但电感两端电压U
·
和电容两端电压U
·
不等于零。
5）电感两端电压U
·
和电容两端电压U
·
是外施电压的Q倍，它们大小相等，即有效值UL=UC=QUS。U
·
与U
·
方向相反。
6）电路品质因数Q＝ω0L/R是特性阻抗与电阻之比。如果Q＞1，则谐振时，电感和电容上会出现超出外施电压Q倍的高电压，UL和UC比电源电压US大得多，这是串联电路谐振的一个非常重要的特征；它既有用又有害。
7）电路呈电阻性，电路吸收的无功功率为零，即无功功率Q=I2X=I2（XL—XC）=QL—QC=0。此式表明，电源和电路之间不存在能量的交换。但电感元件与电容元件间存在能量交换。
（3）判断电路是否串联谐振的方法：采取固定参数后，改变电源的频率，测量元器件上的压降的方法。根据串联谐振特征，如测出电阻两端电压UR最大（理论上应等于电源电压，实际上不等），电感两端电压UL与电容两端电压UC是电源电压的Q倍，或UX=0，即可判断发生串联谐振。
串联谐振适用于信号源内阻较小的情况
（二）R、L、C并联电路
（1）R、L、C并联电路的谐振条件：
1）总电流和总电压同相。从电路原理已知RLC并联电路，等效复导Y=G—j（BL—BC）=G—jB=（1/R）一j［（1/ωL）一ωC］。当B＞0（即1/ωL＞ωC）时，电路呈感性；当B＜0（即l/ωL＜ωC）时，电路呈容性；而当B=0，即1/ωL＝ωC时，电路呈阻性，即总电流和电压同相，电路的这种状态称为谐振。RLC并联电路发生的谐振称为并联谐振。
2）电路电纳B=（1/ωL）一ωC=0，此式可写成l/ω0L=ω0C，即ω0=1/。
3）谐振频率f 0=l/2π。从上式可得出如下结论：
①电路谐振频率只和电路参数L、C值有关，而与电阻无关。
②电路参数L、C 和电源频率f 三个量中，无论改变哪一个量都可能使电路发生谐振，又可能使电路避免谐振。
③当电路参数L、C 值已固定时，改变电源频率可使电路发生谐振。
（2）谐振的特征：
1）电路总阻抗达最大值Z=1/Y=R，导纳为最小Y=1/R，此时虽然电路电抗X=0，但XL=XC=ω0L＝1/ω0C≠0。
2）当电源电压U一定时，总电流I=YU=U/R达最小值。
3）谐振时，虽然电纳B=BL—BC=0，但BL=BC=1/ω0L＝ω0C≠0。并联谐振时的感抗或容抗称为并联谐振电路的特性阻抗，用符号ρ表示，ρ=ω0L=1/ω0C=。
4）电纳的总电流I
·
为零，即·
I =I +I =0
·
·
。但I
·
与I
·
不等于零。谐振时电感支路电流IL和电容支路电路IC是总电流的Q倍，即Q=BU2=QL—QC。当Q很大时IC=IL>>I，故并联谐振又称电流谐振。
5）由于并联谐振时，电路呈电阻性，电路吸收的无功功率为零，即Q=BU2=QL一QC
=0，电源和电路间无能量的交换，但电感元件与电容元件间有能量交换。
（3）判断电路是否并联谐振的方法。同样采取固定参数后，改变电源的频率，测量元器件上的压降。根据并联谐振特征，如测出加串在电路中的电阻两端的电压UR最小，并联电路两端电压UL等于UC而且与串联电阻UR两端电压相加应等于电源电压，或者测电感支路电流IL和电容支路电流IC应等于电路电流的Q，即可判断发生并联谐振倍。可是由于电源频率较高，一般电流表无法进行测量，本实验只能用晶体管电压表测电压的方法进行判断。
（三）各种电路的特性及相量图
见附录表3-1、表3-2。
三、实验仪器仪表

四、实验内容及方法步骤
（一）R、L、C 串联电路（电路自拟）
串联电路的电阻可分别取50Ω、100Ω或200Ω，测试内容如下：
（1）谐振特性的测量。首先根据自拟电路参数，计算出谐振频率 f0 和品质因数Q值记入附本表3-1、表3-2或表3-3，参考电路如图3-1所示。在调频过程中，要始终保持电源电压不变［见下述六实验注意事项（1）］。测量电路谐振时对应频率f0 及各量记入附本表3-l、表3-2或表3-3。

图3-1 R、L、C串联电路
（a）RLC串联电路之一；（b）RLC串联电路之二
（2）测量对应0.7UR0（UR0为谐振时电阻R1或RW两端电压）幅值时的频率及各量，记入附本表3-1、表3-2或表3-3。
（3）分别测量对应0.5UR0幅值时的频率及各量，记入附本表3-1、表3-2或表3-3。
（4）分别测量对应0.3UR0幅值时的频率及各量，记入附本表3-1、表3-2或表3-3。
（5）分别测量当UL和UC最大值时的对应频率及各量，记入附本表3-1、表3-2或表3-3。
（6）计算表中各量。
（7）说明：
1）为了便于观察测量与分析RLC串联电路，电路参数LC与电路谐振频率 f0 的关系以及电路品质因数Q与最大谐振电压UL0（UC0）的关系，R、L、C串联电路实验测试记录表格给出两组：一组是表3-1、表3-2，可用于电路的L、C参数不同，而电阻相同时的测量记录；而表3-2和表3-3可用于电路的L、C参数相同，而电阻不同时的测量记录。
2）R、L、C 串联电路串联电阻R的选择，如果是选50Ω或200Ω，只能采用调可调电位器RW的阻值，用万用表事先测出，而把Rl电阻用短线短掉，见图3-1（a），使R、L、C电路电阻是50Ω或200Ω；如果是选100Ω电阻，可采用把RW电阻用短线短掉，只选用电阻Rl=100Ω，见图3-1（b），或把Rl短掉，从RW调出100Ω等两种方法。
（二）R、L、C并联电路
首先根据自拟电路参数，计算出谐振频率 f0 和品质因数Q值。但需说明的是电路参数不论如何选择，电路不论如何设计，其电源和RLC并联部分之间一定要串一个电阻，如图3-2所示的R1电阻，否则其并联电路的谐振现象根本看不出来。这个R1电阻可看成是
作取样电阻或限流电阻或电源内阻等多种用途，而且阻值要比较大。
（1）测量RLC并联电路参数。
1）谐振时对应测量图3-2所示电路的谐振频率 f0 及各量，记入附本表3-4、表3-5。
2）测量对应0.7UC0（UL0 ）幅值时的频率及各量，记入附本表3-4、表3-5。
3）分别测量对应0.5UC0（UL0）幅值时的频率及各量，记入附本表3-4、表3-5。
4）分别测量对应0.3UC0（UL0）幅值时的频率及各量，记入附本表3-4、表3-5。
5）计算表中各量。
6）说明：
①表3-4、表3-5用于R、L、C并联电路，R、C取值不同时的谐振频率 f0 是否相同的比较。为了比较方便，可采用保持L值不变，只改变C值的方法，也能够采用保持C值不变，只改变L值的方法进行。
②对于判断图3-2所示电路是否谐振，应该测量什么位置的什么量?由于电路的Rl等于R2，当电路谐振时，URl和UR2应是什么关系，一定要在明了清楚的前提下进行。
（2）测量图3-3所示L、C并联电路：
1）谐振时测量对应频率 f0 与表中各量，记入附本表3-6。
2）测量对应0.7UC0（UL0）幅值时的频率及各量，记入附本表3-6。
3）分别测量对应0.5UC0（UL0）幅值时的频率及各量，记入附本表3-6。
4）分别测量对应0.3UC0（UL0）幅值时的频率及各量，记入附本表3-6。

图3-2 RLC并联电路
5）计算表中各量。
6）说明：
①为了便于对图3-2和图3-3电路测量结果进行比较，建议两个电路选取的LC参数相同，观察谐振频率是否相同。
②如果用与（1）相同的方法测量电路是否谐振，那么两个电路的谐振电压是否相同?并分析为什么?

图3-3 LC 并联电路

五、测试记录表格
表3-1 R L C 串联电路测试记录
序号
电 路 状 态
测 量
计 算
f
UR
UL
UC
UX
Z
I
XL
X
1
谐 振

2
0.7UR0
f1＜f0

f2＞f0

3
0.5UR0
f3＜f0

f4＞f0

4
0.3UR0
f5＜f0

f6＞f0

5
当UC最大时

当UL最大时

电路参数：US= V，R= Ω，L= mH，C= μF
计 算：f0=1/2 π = , Q=
表3-2 R L C 串联电路测试记录
序号
电 路 状 态
测 量
计 算
f
UR
UL
UC
UX
Z
I
XL
X
1
谐 振

2
0.7UR0
f1＜f0

f2＞f0

3
0.5UR0
f3＜f0

f4＞f0

4
0.3UR0
f5＜f0

f6＞f0

5
当UC最大时

当UL最大时

电路参数：US= V，R= Ω，L= mH，C= μF
计 算：f0=1/2 π= , Q=

表3-3 R L C 串联电路测试记录
序号
电 路 状 态
测 量
计 算
f
UR
UL
UC
UX
Z
I
Xc
X
1
谐 振

2
0.7UR0
f1＜f0

f2＞f0

3
0.5UR0
f3＜f0

f4＞f0

4
0.3UR0
f5＜f0

f6＞f0

5
当UC最大时

当UL最大时

电路参数：US= V，R= Ω，L= mH，C= μF
计 算：f0=1/2 π= , =
注：1、电压UR0为谐振时串联电阻RW（或R1）上电压值。
2、表3-1、表3-2用于LC参数相同、电阻值不同时测量结果的比较。
3、表3-2、表3-3用于电阻值相同、LC参数不同时两种测量结果的比较。
表3-4 R L C 并联电路测试记录
序号
电 路 状 态
测 量
计 算
f
UR1
UR2
UC（L）
Z
IR1
IR2
IL
IC
BL
BC
B
1
谐 振

2
0.7UR0
f1＜f0

f2＞f0

3
0.5UR0
f3＜f0

f4＞f0

4
0.3UR0
f5＜f0

f6＞f0

5
当UC最大时

当UL最大时

电路参数：US= V，R1= Ω，R2=