电工电子实验教学中心
学生实验报告

学年第一学期
实验课程电路分析实验
实验室电子技术实验室二
实验地点东区一教518
学
号
姓
名
1
f实验项目
简单正弦交流电路的研究
实验时间
月
日星期，
节
实验台号
报告成绩
一、实验目的1研究在正弦交流电路中，电压与电流的大小关系、相位关系2分析阻抗随频率变化的规律3学会用三压法测量及计算相位角4掌握用取样电阻的方法测量交流电流。
二、实验仪器1、电路分析实验箱2、数字万用表3、交流毫伏表4、双踪示波器5、信号发生器
三、实验原理
1电阻元件电阻两端的电压与通过它的电流都服从欧姆定律，在电压电流关联参考方向下
uRRi
式中RuRi是一个常数，称为线性非时变电阻，其大小与uR、i的大小及方向无关，
具有双向性，其伏安特性是一条通过原点的直线。在正弦电路中，电阻元件的伏安关
系可表示为：UR

RI
。式中
R

URI
为常数，与频率无关，只要测量出电阻端电压和其
中的电流便可计算出电阻的阻值。电阻元件的一个重要特征是电流I与电压UR同相位。
2电感元件电感元件是实际电感器的理想化模型，具有储存磁场能量的功能，是磁链与电流相约束的二端元件，即：LtLi
式中L表示电感，对于线性非时变电感，L是一个常数，电感电压在关联参考方向下为：
diuLLdt
在正弦电路中：ULJXLI
2
f式中
XL
L2fL称为感抗，其值可由电感电压、电流有效值之比求得。即
XL

ULI
。
当L常数时，XL与频率f成正比，f越大，XL越大，f越小，XL越小，电感元件具
有低通高阻的性质。若f为已知，则电感元件的电感为：LXL
2f
理想电感的特征是电流I滞后于电压。
2
3电容元件：电容元件是实际电容器的理想化模型，具有储存电场能量的功能，是电荷与电压相
约束的元件。即：qtCuc
式中C表示电容，对于线性非时变电容，C是一个常数。电容电流在关联参考方向
下为：iCduc
dt
在正弦电路中
I

UcJXc
或Uc

JXcI
式中，Xc

1C

12fC
称为容抗。其值为
Xc

UcI
，可由实验测出。当C
常数时，Xc
与f成反比，f越大，Xc越小，f，Xc0电容元件具有高通低阻和隔断直流的作
用。当f为已知时，电容元件的电容为：C1
2fXc
电容元件的特点是电流I的相位超前于电压。
2
4、三压法测阻抗角任意阻抗Z1和Z2串联如图51（a）所示，相量图如图51（b）所示。利用余弦
定理可以得知
cos

U
2

U
2R

U
2Z
2UUR
通过测量串联元件上的电压及总电压（共三个电压），可以计算出串联r