RLC元件阻抗特性测定，观察电压和电流相位差时为什么小电阻r两端电压Ur的波形可以当成电流的波形?
因为RLC串联的，它们的电流是同一电流，而电阻上的电压和弊如它本身的电流同相租中启，因此取电阻电压Ur可培扰当成电流波形。
R.L.C元件在正弦电路中的特性实验误差分析
黑盒子的元件可能有电池、电阻、电感、电容或半导体二极管等。一般我们可以按如下方法解题。
1．用万用表直流电压挡（或直流电压表）判断有无电池。若某两端钮间有电压则有电池在内。如当电压表接通时指针稍有摆动而又回到零位，则是电池与电容串联。
2．对二极管可以利用其正反电阻相差大的特点用万用表电阻挡来判断。如没有提供万用表，可采用图1电路，测量ab之间电压。若Uab≈0，则二极管接法如图；
若Uab≈Uo，则二极管和图中的方向相反。如外加电源为低频信号发生器（交流电源），如图2所示，则不论电阻R值多大，都有Uab≈UR0。注意，如果两只二极管为同向串联，与一只二极管特性相同。纳信信但如两只二极管反串，则相当于断路，此时无论是直流电源还是交流电源，均有Uab≈Uo。
3．当黑盒子两端钮间有电容C存在时，用万用表的电阻挡（也可用直流电源串联直流电压表或直流电流表）接到两端钮。如电表指针摆动一下后又回到原位。以此可判断端钮间有电容存在。但电容C值较小或电表灵敏度不够高时可能会看不到摆动现象。
4．对一般电阻R，可以用万用表电阻挡直接判断。
5．可以用洞轮图3电路来判别端钮ab间是电阻R、电容C或电感L。逐步增大信号源的频率f，并始终保持信号源输出电压U0不变，测量Uab。当f增大时，若Uab不变，则端钮ab间为R；若Uab也增大，则为L；若Uab减小，则为C。这是因为电阻R值与频率f无关；电感L的感抗随f上升而增大；而电容C的容抗随f上升而减小。
6．如已知电阻R0与频率f值，则可通过测量电压Uab与UR0，利用串联电路电压比等于阻抗比关系求出元件数值。
若元件为电阻R，坦好有……………（1）
若元件为电容C，有……………（2）
若元件为电感L，有……………（3）
7．如果f增大时（保持U0不变），Uab逐渐减小到一个最小值后又逐渐增大，则端钮ab间为L和C串联，Uab最小时的频率为谐振频率f0
谐振时……………（4）
由以上过程可以得知，在遇到黑盒子类型题目时，一般先判别元件类型，再确定元件数值。解题时要注意各种元件的不同特性，如频率特性、极性、线性或非线性等。当然“黑盒子”题目类型很多，提供的仪器设备各不相同，解题时可能还要联立方程，但只要我们沉着冷静，认真分析，充分利用已学过的知识，解答这类题目还是可以做到的。
下面为一例题（第14届全国中学生物理竞赛广东赛区实验试题B题），题目如下：
〖题目〗现有黑匣子一个，内有电阻R、电感L各一只，二极管D、等值电容C各两只，组成了四个独立电路，其端点分别为a－a’，b－b’，c－c’，d－d’。每个电路包含有一个元件或两个串联元件。
〖要求〗1．填表。
端钮
a－a‘
b--b’
c--c‘
d--d’
端钮间电路图
实验电路图
实验原理简述2．测出R．L．C的值。
〖仪器设备〗黑匣子一个，交流电压表一块，正弦交流信号发生器一台（0～2KHZ），电阻箱一个（0～9999W），导线数根。
解题过程为：
1.如图4接线。
2.逐渐调高信号发生器频率f,并保持信号发生器输出电压U0不变，测量Uab。将两端钮分别接到b-b’,c-c’,d-d’端，依上法同样测出Uab。
3.若Uab始终等于U0（或URO始终为0），则端钮间为两只二极管反串;
若Uab始终不变且UabU0，则为R，测出Uab，UR0；
若Uab始终减小，则为C，测出Uab，UR；
若Uab由大到小又增大，则出L、C串联，记录最小值时的频率f0
4.由本文（1）式计算R值，（2）式计算C值，（4）式计算L值（依题意两只电容等值）。本题的黑盒子实际接线如图5。
答案：1.填表（略）
2．R=1千欧；C=1微法；L=10毫亨。
r，l，c三个元件的阻抗频率特性曲线，从中可得出什么结论
因为，所谓元件的阻抗角是指其两端的电压与通过的电流之间的相位差，如果是通过电压表来测量电压，或者是通过示波器来测量腊洞前波形，那么总是得测量与电流同轮清相位的电压，才能得出电位差了，而电阻元件正好是其电压与电流同相，所以，串联一个下电阻，就可以通过电阻上的电压的相位来反映测量电路中的电流的相位，比较LC上的电压的相位与电阻上的电压的相位，就可以测量出LC的阻抗角了。显然，串联电阻起到了电流采样和提供基准颤漏的作用。
求RLC串联谐振电路 实验报告的答案
根据测量数据，绘出不同Q值时三条幅频特性曲线UO=f（f），UL=f（f），UC=f（f）。
R·L·C串联谐振电路的研究实验报告 谢谢
实验8、RLC串联谐振电路的研究
（研究性实验）
一、学时分配
3学时。
二、实验目的
1. 学习用实验方法测定RLC串联电路的幅频特性曲线。
2. 加深理解电路发生谐振的条件、特点，掌握通过实验获得谐振频率的方法。
3. 掌握电路通频带、品质因数的意义及其测定方法。
三、实验原理
在图8-1所示的RLC串联电路中，当正弦交流信号的频率改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随而变。取电阻R上的电压为输出，以频率为横坐标，输出电压的有效值为纵坐标，
绘出光滑的曲线，即为输出电压的幅频特性，如图8-2所示。
图8-1 RLC串联电路
图8-2 幅频特性
1. 谐振
在时，，电路发生谐振。称为谐振频率，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点，此时电路呈纯阻性，电路的阻抗模最小。在输入电压一定时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压同相位。这时，，，其中称为电路的品质因数。
2. 电路品质因数值的测量方法
1）根据公式测定，其中、分别为谐振时电感L和电容C上拿枯的电压有效值；
2）通过测量谐振曲线的通频带宽度，再根据求出值。其中为谐振频率，和分别是下降到时对应的频率，分别称为上、下限截止频率，如图8-2所示。
图8-2所示的幅频特性中，值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好。电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。
四、实验仪器和器材
1. 双踪示波器1台
2. 信号发生器1台
3. 交流毫伏表1台
4. 频率计1台
5. 电阻2只 100Ω×1；200Ω×1
6. 电容1只 0.033μF×1
7. 电感1只 9mH×1
8. 短接桥和连接导线若干 P8-1和50148
9. 实验用9孔插件方板1块 297mm×300mm
五、实验内容
按图8-3搭接实验电路，用交流毫伏表测电阻R两端电压，用示波器监视信号发生器的输出，使其幅值等于1V，并在频率改变时保持不变。
图8-3 谐振实验电路
1. 电路谐振频率的测定
将毫伏表接在电阻R两端，调节信号发生器的频率，由低逐渐变高（注意要维持信号发生器的输出幅度不变）。当毫伏表的举谨读数最大时，读取信号发生器上显示的频率，即为电路的谐振频率，并用毫伏表测量此时的UL与UC的值（注意及时更换毫伏表的量程），将数据记入表8-1中。
2. 测试电路的幅频特性
在谐振点两侧，将信号发生器的输出频率逐渐递增和递减500Hz（或1KHz），依次各取8个频率点，用毫伏表逐点测出UO、UL与UC的值，将数据记入表8-1中。在坐标纸上画出幅频特性，并计算电路的值。
表8-1 幅频特性的测定
f/kHz
仿真数据
UO (V)
实测数据
仿真数据
UL (V）
实测数据
仿真数据
UC (V)
实测数据
3. 值改变时幅频特性的测定
图8-3电路中，把电阻R改为200Ω，电感、电容参数不变。重复步骤1、2的测试过程，将数据记入表8-2中。在坐标纸上画出幅频特性，计算电路的值，并与按表8-1画出的幅频特性比较。
表8-2 值改变时幅频特性的测定
f(KHz)
仿真数据
UO (V)
实测数据
仿真数据
UL (V)
实测数据
仿真数据
UC (V)
实测数据
4. 测试电路的相频特性
保持图8-3电路中的参数。以为中心，调整输入电压源的频率分别为5KHz和15KHz。从示波器上显示的电压、电流波形测出每个频率点上电压与电流的相位差，并将波形描绘在坐标纸上。
六、实验注意事项
1. 测试频率点的选择正敏基应在靠近谐振频率附近多取几点。在信号频率变换时，应调整信号的输出幅度（用示波器监视），使其维持在1V的输出。
2. 在测量UL和UC数值前，应将毫伏表的量程改大约10倍，而且，在测量UL与UC时，毫伏表的“＋”端应接L与C的公共端，其接地端分别触及L和C的近地端N2和N1。
七、思考题
1. 根据实验电路给出的元件参数值，估算电路的谐振频率。
2. 改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振，电路中R的数值是否影响谐振频率？
3. 如何判别电路是否发生谐振 测试谐振点的方案有哪些
4. 电路发生串联谐振时，为什么输入电压不能太大？如果信号发生器给出1V的电压，电路谐振时，用交流毫伏表测UL和UC，应该选择用多大的量程
5. 要提高RLC串联电路的品质因数，电路参数应如何改变
八、实验报告要求
根据测量数据，绘出不同值的三条幅频特性曲线：～，～，
～。
2. 计算出通频带与值，说明不同R值时对电路通频带与品质因素的影响。
3. 对两种不同的测值的方法进行比较，分析误差原因。
4. 谐振时，比较输出电压与输入电压是否相等 试分析原因。
5. 通过本次实验，总结、归纳串联谐振电路的特性。
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