第十一章电路课件.ppt
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- 第十一 电路 课件
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1、l重点重点串、并联谐振的概念串、并联谐振的概念返 回11.2 11.2 RLC串联电路的谐振串联电路的谐振谐振是正弦电路在特定条件下产生的一种特殊谐振是正弦电路在特定条件下产生的一种特殊物理现象。谐振现象在无线电和电工技术中得到广物理现象。谐振现象在无线电和电工技术中得到广泛应用,研究电路中的谐振现象有重要实际意义。泛应用,研究电路中的谐振现象有重要实际意义。 含含R、L、C的一端口电路,在特定条件下出现端的一端口电路,在特定条件下出现端口电压、电流同相位的现象时,称电路发生了谐振。口电压、电流同相位的现象时,称电路发生了谐振。1. 1. 谐振的定义谐振的定义R,L,C电路电路UIRZIU发生
2、发生谐振谐振下 页上 页返 回XRXXRCLRZCLj )( j)1( j2.2.串联谐振的条件串联谐振的条件谐振角频率谐振角频率谐振频率谐振频率。 时时,电电路路发发生生谐谐振振当当 1 0 00CLX谐振条件谐振条件仅与电路参数有关仅与电路参数有关 IRj L+_Cj1 U下 页上 页返 回串联电路实现谐振的方式:串联电路实现谐振的方式:(1) L C 不变,改变不变,改变 (2)电源频率不变,改变电源频率不变,改变 L 或或 C ( ( 常改变常改变C ) )。 0 0由电路参数决定,一个由电路参数决定,一个R L C串联电路只有一串联电路只有一个对应的个对应的0 , , 当外加电源频率
3、等于谐振频率时,电当外加电源频率等于谐振频率时,电路发生谐振。路发生谐振。3. 3. RLC串联电路谐振时的特点串联电路谐振时的特点阻抗的频率特性阻抗的频率特性)(| )(|)1( jZCLRZ下 页上 页返 回RXRXXRCLCL111tgtg1tg) (222222)()1(| )(|XRXXRCLRZCL幅频幅频特性特性相频相频特性特性X( )|Z( )|XL( )XC( )R 0 Z ( )oZ(j)频响曲线频响曲线 ( ) 0 o/2/2下 页上 页返 回Z(j)频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述:频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述:容性区容性区感性区感性区电阻性电阻性0 0)(
4、j 0)j ( X )j (Z R )j (Zlim 00 0)(j 0)j ( XR )j ( Z00 0)(j 0)j ( X )j (Z R )j (Zlim 0. ).1 ( 同相同相与与IU谐振时入端阻抗为纯电阻,即入端阻抗为纯电阻,即Z=R,阻抗值,阻抗值|Z|最小。最小。电流电流I 和电阻电压和电阻电压UR达到最大值达到最大值 I0=U/R (U一定一定) )。下 页上 页返 回相当于短路。相当于短路。LCUUCL , 0 (2) LC上的电压大小相等,相位相反,串联总电压上的电压大小相等,相位相反,串联总电压为零,也称电压谐振,即为零,也称电压谐振,即UUR ,上上电电源源电电
5、压压全全部部加加在在电电阻阻LU CU RU I0 0 XUUCL+_RU LU CU IRj L+_Cj1 U下 页上 页返 回UQRULILULj j j 00 UQRULCIUCj jj 00 QUUUCL RCLRRLQ1 0特性阻抗特性阻抗品质因数品质因数当当 0L=1/(0C )R 时时,Q1 UL= UC =QU U(3) 谐振时出现过电压谐振时出现过电压下 页上 页返 回例例某收音机输入回路某收音机输入回路 L=0.3mH,R=10,为收到,为收到中央电台中央电台560kHz信号,求:信号,求:( (1) )调谐电容调谐电容C值;值;( (2) ) 如输入电压为如输入电压为1.
6、5V, ,求谐振电流和此时的求谐振电流和此时的电容电压。电容电压。A 15. 0105 . 1 )2(0RUIpF269) 2(1 ) 1 (2LfC解解V 5 . 1V 5 .1580CCXIUURLQUUo0Cr +_LCRu下 页上 页返 回( (4) ) 谐振时的功率谐振时的功率P=UIcosUIRI02=U2/R,电源向电路输送电阻消耗的功率,电阻功率达最大。电源向电路输送电阻消耗的功率,电阻功率达最大。0sinCLQQUIQ2002002001 , LIICQLIQCL 电源不向电路输送电源不向电路输送无功。电感中的无功与电无功。电感中的无功与电容中的无功大小相等,互容中的无功大小
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