研究交流电的频率和阻抗之间的关系
(i)纯电阻和纯电感串联;
(ii)纯电阻和纯电容串联;
(iii)纯电感和纯电容串联。
仪器
可以改变频率的振荡器;0-2mA交流毫安表;0-10V或0-20V交流伏特计(可以是电子管电压表);开关;约700Ω的无感电阻;电感器和电容器:电感器内是铁芯,并且所有的电感线圈都串联;电容器的值为0.01μF。或者用一只标准电感箱,选定0.7H的电感与一只4700PF的电容器。
实验步骤
按图35/8安装电路,其中P、Q和S表示接线柱(最好用直径为4mm的插口),它们用来联接电路元件。每选定一个频率,伏特计都要依次接在PQ、QS和PS上各测量一次。
(i)电阻和电感串联:将7000Ω电阻接于PQ间,电感接在OS间;接通讯号发生器电源,让它预热几分钟使之稳定。如果使用真空管电压表,也要预热几分钟。将电压控制在10V,合上电路开关,在频率为500HZ时,记录电流和加在电感、电阻及其组合上的电压。改变频率并重复观测。继续这个步骤,直到频率达到4000HZ为止。把观测数据记入如下的表格中。
频率(HZ) |
电流(A) |
R两端的电压VR |
L两端的电压VL |
组合件两端的电压V |
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(ii)电阻和电容串联:用电容器代替电感器,作与(i)类似的实验,将观测数据填入一个像(i)中所用到的表格中,不过要更改标题。
(iii)电感和电容串联,用电感器代替电阻器,并如前所述做实验。选择频率范围,该范围要包括共振频率;但要密切注视安培计读数,避免共振时过大的电流。
数据记录与处理
对于每部分实验作出类似上面的表格(它仅适用于(i)),在第(iii)部分的表格中,最后一栏为VL和VC之差。
将每个表中第五、六两栏的值作比较,并解释其结果。
在获得数据之后,画出相应的矢量图,并判断怎样的实验结果是与理论一致的。
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