電阻、電感、電容的串聯(lián)電路

1、電子與信息技術(shù)專業(yè)教研組電工技能與訓(xùn)練第四節(jié)第四節(jié)電阻、電感、電容的串聯(lián)電路電阻、電感、電容的串聯(lián)電路 一、R-L-C串聯(lián)電路的電壓關(guān)系 二、R-L-C串聯(lián)電路的阻抗 三、R-L-C串聯(lián)電路的性質(zhì)電子與信息技術(shù)專業(yè)教研組電工技能與訓(xùn)練一、R-L-C串聯(lián)電路的電壓關(guān)系 由電阻、電感、電容相串聯(lián)構(gòu)成的電路叫做R- -L- -C串串聯(lián)電路聯(lián)電路。圖8-10 RLC串聯(lián)電路 電子與信息技術(shù)專業(yè)教研組電工技能與訓(xùn)練 設(shè)電路中電流電流為i = Imsin( t)，則根據(jù)R、L、C的基本特性可得各元件的兩端電壓各元件的兩端電壓：uR =RImsin( t)，uL=XLImsin( t 90)，uC =XCI

2、msin( t 90) 根據(jù)基爾霍夫電壓定律(KVL)，在任一時刻總電壓總電壓u的瞬時值的瞬時值為 u = uR uL uC 作出相量圖，如圖8-11所示，并得到各電壓之間的各電壓之間的大小關(guān)系大小關(guān)系為22)UU(UUCLR上式又稱為電壓三角形關(guān)系式電壓三角形關(guān)系式。 電子與信息技術(shù)專業(yè)教研組電工技能與訓(xùn)練圖8-11 R-L-C串聯(lián)電路的相量圖 電子與信息技術(shù)專業(yè)教研組電工技能與訓(xùn)練二、R-L-C串聯(lián)電路的阻抗由于UR = RI，UL = XLI，UC = XCI，可得2222)XX(RI)UU(UUCLCLR令2222XR)XX(RIUZCL 上式稱為阻抗三角形關(guān)系式阻抗三角形關(guān)系式，|Z

3、|叫做R-L-C串聯(lián)電路的阻抗阻抗，其中X = XL XC叫做電抗電抗。阻抗和電抗的單位均是歐姆()。電子與信息技術(shù)專業(yè)教研組電工技能與訓(xùn)練阻抗三角形阻抗三角形的關(guān)系如圖8-12所示。由相量圖可以看出總電壓與電流的相位差相位差為上式中 叫做阻抗角阻抗角。 圖8-12 R-L串聯(lián)電路的阻抗三角形 RXRXXUUUCLRCLarctanarctanarctan電子與信息技術(shù)專業(yè)教研組電工技能與訓(xùn)練三、R-L-C串聯(lián)電路的性質(zhì) 根據(jù)總電壓與電流的相位差相位差(即阻抗角 )為正、為負(fù)、為零三種情況，將電路分為三種性質(zhì)。 1. 感性電路感性電路：當(dāng)X 0時，即X L X C， 0，電壓u比電流i超前，稱

4、電路呈感性； 電子與信息技術(shù)專業(yè)教研組電工技能與訓(xùn)練 2. 容性電路：容性電路：當(dāng)X 0時，即X L X C， 0，電壓u比電流i滯后|，稱電路呈容性； 3. 諧振電路：諧振電路：當(dāng)X = 0時，即X L = X C， = 0，電壓u與電流i同相，稱電路呈電阻性，電路處于這種狀態(tài)時，叫做諧振狀態(tài)諧振狀態(tài)。 電子與信息技術(shù)專業(yè)教研組電工技能與訓(xùn)練 【例例8-7】 在R-L-C串聯(lián)電路中，交流電源電壓U = 220 V，頻率f = 50 Hz，R = 30 ，L = 445 mH，C = 32 F。試求：(1) 電路中的電流大小I；(2) 總電壓與電流的相位差 ；(3) 各元件上的電壓UR、UL、UC。電子與信息技術(shù)專業(yè)教研組電工技能與訓(xùn)練解：解：(1) XL = 2fL 140 ，XC = 100 ， fC215022)XX(RZCL則 A4 . 4ZUI(2) 1533040arctanarctan.RXXCL即總電壓比電流超前53.1，電路呈感性。(3) UR = RI = 132 V，UL = X LI = 616 V，UC = X