《串联与并联谐振电路》一书深入探讨了电气工程中两种基本谐振现象，分析了它们的工作原理、特性及应用。
### 串并联谐振电路知识点详解
#### 一、实验背景与目的
**实验目的：**
1. **深入理解串并联谐振电路的工作原理：**通过实验加深对串并联谐振电路条件及特性的理解，并掌握谐振频率的测量方法。
2. **品质因数Q与通频带的物理意义：**学习如何理解电路品质因数Q和通频带的物理意义及其测定方法。
3. **频率特性曲线的测定：**掌握测定RLC串并联谐振电路的频率特性曲线的方法，深刻理解和掌握串联谐振电路的意义及作用。
4. **Multisim软件的应用：**掌握Multisim软件中的Function Generator、Voltmeter、Bode Plotter等仪表的使用以及AC Analysis等SPICE仿真分析方法。
#### 二、串联谐振电路
**实验原理：**
1. 回路阻抗为 \(Z = R + j(\omega L - \frac{1}{\omega C})\)，其中 \(\omega\) 是角频率，\(L\) 是电感，\(C\) 是电容。
2. 当 \(\omega L - \frac{1}{\omega C} = 0\) 时，电路中的电流与激励电压同相，电路处于**谐振状态**。
3. 谐振角频率为 \(\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}}\)，谐振频率 \(f_0 = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\)。
**电路处于谐振状态时的特性：**
1. 回路阻抗 \(Z = R\)，整个回路相当于一个纯电阻电路。
2. 回路电流 \(I_0\) 数值最大，\(I_0 = \frac{U_s}{R}\)，其中 \(U_s\) 为激励电压。
3. 电阻电压 \(U_R\) 的数值最大，\(U_R = U_s\)。
**电路的品质因数Q和通频带B：**
1. 品质因素 \(Q = \frac{\omega L}{R} = \frac{\sqrt{LC}}{R}\)。
2. 截止频率定义为回路电流下降到峰值的0.707倍时所对应的频率，介于两截止频率之间的频率范围称为**通频带B**，即 \(B = \frac{f_0}{Q}\)。
**实验步骤：**
1. 使用Multisim软件创建RLC串联电路。
2. 分别使用AC仿真、波特表、交流电压表等工具测量串联谐振电路的谐振曲线、谐振频率和-3dB带宽。
3. 随频率变化，测量电阻电压、电感电压、电容电压及电流值，并记录所测数据。
4. 根据获取的数据绘制电流、电阻电压及电感电压关于频率的谐振曲线。
**实验结果说明及结论：**
1. 谐振频率仅与元件 \(L\) 和 \(C\) 的数值有关，与电阻 \(R\) 和激励电源的频率无关。
2. Q值越大，曲线尖峰值越尖锐，选择性越好但通频带变窄。
3. 计算品质因数时，需考虑电感的直流阻值。
4. 实际测量中由于电感存在直流电阻的影响，电阻两端电压在谐振点不等于电源电压。
#### 三、并联谐振电路
**实验原理：**
当RLC回路并联谐振时，电感和电容上的电流大小为激励电流的Q倍。此时两者的电流相等但符号相反相互抵消，使得电源电流实际上全部流过电阻R。
**实验步骤：**
1. 使用Multisim软件创建RLC并联电路。
2. 测量绘制I-f谐振频率曲线。
**实验结果说明及结论：**
1. 并联谐振电路的特点在于电感与电容上的电流远大于电源电流，且相位相反，能够实现电流的放大功能。
2. 并联谐振电路适用于信号电流放大的场景应用。
#### 四、误差来源
1. **系统误差**：由设备固有特性引起的无法避免的测量偏差。
2. **读数误差**：调节信号源时同步读取数据，可能导致实际值与理论值存在差异。
3. **图像识别误差**：示波器上的图形未完全达到预期形状，导致测量结果不够精确。
4. **仪器内阻的影响**：在真实操作中考虑万用表、信号源等设备的内阻对最终实验结果产生的影响。
#### 五、实验总结
通过本实验的学习，我们深入了解了RLC串并
5星
