高二物理競賽課件諧振和互感耦合電路

諧振和互感耦合電路

諧振電路正弦交流電路的性質含L、C、R元件

N0+-U.I.感性、容性、電阻性Z=U.I.I.U.Y=

諧振及諧振電路諧振概念與諧振電路?典型的諧振電路?+-U.I.RjC1jLU.+-I.GjCjL1

含有電感、電容及電阻的二端正弦穩(wěn)態(tài)電路，在特定的電源角頻率條件下，端口電壓和端口電流同相位，稱為諧振（現(xiàn)象）1、RLC串聯(lián)諧振電路

諧振及諧振電路+-U.I.RjC1jL+++---UC.UR.UL.諧振條件0=LC1LC12f0=諧振的實現(xiàn)2、諧振時電路的特點1）阻抗Z=R+j(L–

)

C1Im(Z)Re(Z)0R=0002）電流、電壓相量圖阻抗最小,電流最大?討論諧振電路的目的U=[]IR+j(L–

)

C1??Z1、RLC串聯(lián)諧振電路

諧振及諧振電路2、諧振時電路的特點1）阻抗2）電流、電壓相量圖阻抗最小+-U.I.RjC1jL+++---UC.UR.UL.I.UR.UL.UC.U.UC.I.UR.UL.UL.U.UC.I.UR.00=0UC.UL.+=0電壓諧振3）電磁能量1、RLC串聯(lián)諧振電路，諧振條件

諧振及諧振電路2、諧振時電路的特點1）阻抗2）電流、電壓相量圖阻抗最小+-U.I.RjC1jL+++---UC.UR.UL.3）電磁能量UC.UL.+=0無功功率=0(t)=m(t)+e(t)=LI2(常數)QX=QL-QC=0=0電磁場能量2i=Isin0tuC=Isin(0t–90°)20C1m(t)=LI2sin20te(t)=CI2cos20t(0C)21=LI2cos20t4）如果

0L=R0C13、品質因數Q定義：RLC串聯(lián)電路在諧振時的電容電壓或電感電壓與外加電壓的大小之比1、RLC串聯(lián)諧振電路，諧振條件

諧振及諧振電路2、諧振時電路的特點1）阻抗2）電流、電壓相量圖阻抗最小+-U.I.RjC1jL+++---UC.UR.UL.3）電磁能量UC.UL.+=0=0(t)=LI2(常數)QX=QL-QC=0=0=UULUUC=0LIRII0CRI=1(過電壓)1、RLC串聯(lián)諧振電路，諧振條件

諧振及諧振電路2、諧振時電路的特點1）阻抗2）電流、電壓相量圖阻抗最小+-U.I.RjC1jL+++---UC.UR.UL.3）電磁能量UC.UL.+=03、品質因數Q=0(t)=LI2(常數)QX=QL-QC=0=0Q=UUL=0=0LR0RC1=Q=UUL=0=0LI2RI2=2(t)T0P

網絡函數與頻率響應1、網絡函數定義：輸出相量輸入相量網絡函數=

諧振電路

諧振及諧振電路+-U.I.RjC1jL+++---UC.UR.UL.例H1(j)=UR.U.RR+j(L–)C1=H2(j)=UL.U.jLR+j(L–)C1=說明：1）對單輸入適用2）關于Z和Y(策動點函數)3）一般情況下，網絡函數是復數，且復模和復角都是角頻率的函數2、頻率響應H

(j)=UR.U.RR+j(L–)C1=

網絡函數與頻率響應2、頻率響應H(j)—H(j)—RLC串聯(lián)電路的討論+-U.I.RjC1jL+++---UC.UR.UL.Q=0LR0RC1=（）1+jQ()H

(j)=UR.U.1=0

0

-H(j)=11+Q2()2

0

0

-Q

()H(j)=-tg-10

0

-H(j)=11+Q2()2

0

0

-010Q增大0-90o90oQ增大0

網絡函數與頻率響應2、頻率響應RLC串聯(lián)電路的討論曲線的形狀與Q值有關帶通濾波器（或稱帶通網絡）的概念工程上關于頻帶寬度的定義帶通網絡品質因數的一般定義Q=02-1（3db帶寬）Q

()H(j)=-tg-10

0

-H(j)=11+Q2()2

0

0

-010Q增大0-90o90oQ增大0120.707

網絡函數與頻率響應2、頻率響應=20lgH(j)dbH(j)=20lgH(j1)db21=–3db工程上關于頻帶寬度的定義帶通網絡品質因數的一般定義Q=02-1（3db帶寬）Q

()H(j)=-tg-10

0

-H(j)=11+Q2(