武汉大学计算机学院教学实验报告 课程名称 电路与电子技术实验 实验名称 复杂交流电路与三相电路的仿真分析 姓 名 学 号 专 业 成 绩 实验序号 4 教师签名 实验日期 2012.11.25 年级-班 一年级一班 小题分: 一、实验目的及实验内容 (本次实验所涉及并要求掌握的知识;实验内容;必要的原理分析) 一、 实验目的 1、 掌握RLC串、并联谐振电路的频率特性 2、 掌握三相交流电路的电压及电流的测量 3、 了解RLC串、并联谐振电路的特点 4、 了解三相交流电路的特点 二、 实验内容 1、 测量RLC串、并联谐振电路的频率特性,比较输入电压与电阻上的电压波形 2、 分别测量负载星形联结与三角形联结的三相交流电路的线电压、相电压、线电流、相电流 三、 实验原理 1. 串联电路当电路达到谐振时,阻抗最小,电流最大; 2. 并联电路当电路达到谐振时,阻抗最大,电流最小; 3. 三相交流电路三角形接法时,线电压=相电压; 4. 三相交流电路星形接法时,线电压= 3相电压。 二、实验环境及实验步骤 (本次实验所使用的器件、仪器设备等的情况;具体的实验步骤) 小题分: 实验环境: 1、实验平台:Multisim; 2、虚拟仪器:万用表、示波器、信号源等; 3、虚拟器件:电源、电阻、电容、电感、开关等。 实验步骤: 一.复杂交流电路 1.连接电路,更换数值不同的电容; 2.运行电路; 3.查看并记录示波器波形; 4.绘制I-f幅频特性曲线。 二.三相交流电路 1.连接电路; 2.测量相电压和线电压; 3.比较之间的大小、相位关系。 三、实验过程分析 (详细记录实验过程中发生的故障和问题,进行故障分析,说明故障排除的过程及方法。根据具体实验,记录、整理相应的数据表格、绘制曲线、波形等) 小题分: 一、复杂交流电路 1.串联谐振电路 经计算,当L=10mH时,C=0.022μF据理论计算,当f=10.73kHZ时,达到谐振状态,此时电路电流有最大值。 从R1两端输出的波形检测电流的变化 1) 此时f=1kHz, 幅值=39.39mV 2) 此时f=3kHz, 幅值=126.947mV 3) 此时f=6kHz, 幅值=336.527mV 4) 此时f=10kHz, 幅值=1.312V 5) 此时f=10.730kHz, 幅值=1.402V 6) 此时f=13kHz, 幅值=810.242mV
从以上数据分析,可得当f=10.73kHz时,达到谐振状态,此时电路电流有最大值。 2.并联谐振电路 经计算,当电容=10mH,C=1mF时,据理论计算,当f=1592Hz时,达到谐振状态,此时电路电流有最小值。 从R3两端输出的波形检测电流的变化,取R3=1Ώ 1) 此时f=50kHz, 幅值=8.371V 2) 此时f=100Hz, 幅值=8.252V 3) 此时f=800Hz, 幅值=3.827V 4) 此时f=1000Hz, 幅值=2.754V 5) 此时f=1592Hz, 幅值=1.050V 6) 此时f=1800Hz, 幅值=1.294V 7) 此时f=2500Hz, 幅值=3.039V 频率 50 (Hz) 幅值 8.252 (V) 100 3.827 800 2.754 1592 1.05 1800 1.294 2500 3.039 从以上数据分析,可得当f=1592Hz时,达到谐振状态,此时R3两端电压最小,即电路电流有最小值。 二.三相交流电路 1.三角形接法 三角形接法线电压=220V 2.星形接法 星形接法相电压=220V ,线电压=380V 四、实验结果总结 小题分: (对实验结果进行分析,完成思考题目,总结实验的新的体会,并提出实验的改进意见) 实验总结: 1.在用示波器输出电流波形时,使被测电流通过一个电阻(叫取样电阻),适当选取电阻值,使被测电流信号在该电阻上的压降很小,并使其与电流值有便于运算的比例关系,之后,用示波器测量该电阻上的压降即可。