電工技術(shù)基礎(chǔ)(第3版) 課件 模塊二 單相正弦交流電路的測(cè)量與學(xué)習(xí)_第1頁(yè)
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模塊二單相正弦交流電路的測(cè)量與學(xué)習(xí)單相正弦交流電路的測(cè)量與學(xué)習(xí)任務(wù)一單相正弦交流電的概念任務(wù)二單一參數(shù)元件的電路任務(wù)四交流電路中的諧振任務(wù)三R、L、C元件串聯(lián)電路的分析典例解析任務(wù)一單相正弦交流電的概念正弦量函數(shù)表達(dá)式波形圖表示法i=Imsin(ωt+Ψi)ΨiioT正弦交流電的基本物理量任務(wù)1.1正弦交流電的基本物理量(三要素)1、最大值Im為正弦電流的最大值最大值用帶下標(biāo):“m”的大寫(xiě)字母表示,如Um、Im、Em分別表示正弦電壓、正弦電流、正弦電動(dòng)勢(shì)的最大值。

io2、

角頻率c.角頻率

ω:每秒變化的弧度。單位:弧度/秒(rad/s)b.頻率

f:每秒變化的次數(shù)。單位:赫茲(Hz),千赫茲(KHz)Ta.周期T:變化一周所需的時(shí)間,單位:秒(s),毫秒(ms)io3、初相位:

t=0時(shí)的相位,稱為初相位或初相角。:正弦波的相位角或相位。io說(shuō)明:

反映了正弦交流量的初始狀態(tài);初相位的取值范圍是:

三要素:

通常把最大值(振幅)Im角頻率ω稱為正弦量的三要素初相Ψi-180o≤Ψi<180o4、三要素相位差兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差(初相差)ui01.5A10V正弦電流解析式為正弦電壓解析式為任務(wù)1.2相位差若兩同頻率正弦量的相位差的數(shù)值是:i超前u

900的相位角電流i、電壓u為同頻率的正弦量,則當(dāng)相位差i0ui0ui的相位超前ui的相位落后u相位差i0ui與u同相位i0ui與u反相位相位差i0i與u正交相位差有效值交流電的瞬時(shí)值隨時(shí)間而變化,不便于用它來(lái)計(jì)量交流電的大小。在工程應(yīng)用中,通常所說(shuō)的交流電的電壓或電流的數(shù)值,都是指它們的有效值。有效值

交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)相等的原理來(lái)規(guī)定的。當(dāng)某一交流電流i

通過(guò)電阻R在一周期內(nèi)所產(chǎn)生的熱量,與某一直流電流I

通過(guò)同一電阻R在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等時(shí),則這一直流電流的數(shù)值就稱為該交流電流的有效值。有效值當(dāng)時(shí),交流直流熱效應(yīng)相當(dāng)有效值概念則有(均方根值)有效值同理:注意:有效值電量必須大寫(xiě)如:U、I、E有例寫(xiě)出圖中正弦電壓和電流的有效值ui01.5A10VU=7.07VI=1.06A解問(wèn)題與討論一電器~220V最高耐壓=300V若購(gòu)得一臺(tái)最高耐壓為300V的電器,是否可用于220V正弦交流的線路上?該用電器最高耐壓低于電源電壓的最大值,所以不能用。電源電壓有效值U=220V最大值

問(wèn)題與討論二1、正弦量的最大值和有效值是否隨時(shí)間變化?它們的大小與頻率、相位有沒(méi)有關(guān)系?2、交流電的有效值就是它的均方根值,在什么條件下它的幅值與有效值之比是

正弦量的最大值和有效值不隨時(shí)間變化,它們的大小與頻率、相位沒(méi)有關(guān)系。

當(dāng)交流電按正弦規(guī)律變化時(shí),它的幅值與有效值之比是問(wèn)題與討論二3、將通常在交流電路中使用的220V、100W白熾燈接在220V的直流電源上,試問(wèn)發(fā)光亮度是否相同?

由于交流電壓的有效值是220V,等于直流電源的電壓220V,根據(jù)有效值的定義,可知發(fā)光亮度相同。4、已知你能說(shuō)比超前嗎?為什么?不能;不是同頻率的正弦量不能比較相位關(guān)系。正弦量的相量表示正弦交流電的表示法(三種)

瞬時(shí)值表達(dá)式

相量必須小寫(xiě)

波形圖i

正弦量的表示方法:重點(diǎn)正弦量的相量表示任務(wù)1.4正弦量的相量表示

在本節(jié)引入正弦量的相量表示法,就是利用復(fù)數(shù)來(lái)表示正弦交流量的一種方法。它是交流電路分析計(jì)算中最為方便的一種。用復(fù)數(shù)來(lái)表示相對(duì)應(yīng)的正弦量稱作相量表示法,由于相量本身就是復(fù)數(shù),下面將對(duì)復(fù)數(shù)及其運(yùn)算進(jìn)行簡(jiǎn)要的復(fù)習(xí)。復(fù)數(shù)的知識(shí)復(fù)數(shù)的四種表達(dá)形式:+jba+lA?=|A|(1)代數(shù)形式(2)三角函數(shù)形式(3)指數(shù)形式(4)極坐標(biāo)形式注意:復(fù)平面的虛部用j表示,是為了與電流i有區(qū)別歐拉公式兩復(fù)數(shù)之和為:有兩個(gè)復(fù)數(shù)兩復(fù)數(shù)之差為:兩復(fù)數(shù)之積為:兩復(fù)數(shù)之商為:復(fù)數(shù)的運(yùn)算復(fù)數(shù)運(yùn)算特例:旋轉(zhuǎn)因子任一復(fù)數(shù)乘以+j,其模不變,幅角增大900,相當(dāng)于在復(fù)平面上把復(fù)數(shù)矢量逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)900。任一復(fù)數(shù)乘以-j,其模不變,幅角減小900,相當(dāng)于在復(fù)平面上把復(fù)數(shù)矢量順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)900。例

題解:

A+B=(8+j6)+(6-j8)=14-j2

已知A=8+j6,B=6-j8,求A+B,A·B

矢量圖表示法概念:一個(gè)正弦量的瞬時(shí)值可以用一個(gè)旋轉(zhuǎn)的有向線段在縱軸上的投影值來(lái)表示。矢量長(zhǎng)度

=

矢量與橫軸夾角=

初相位矢量以角速度ω按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)uωo(ωt+φ)0矢量的表示由于矢量具有了正弦量的三要素,因而正弦量可以用旋轉(zhuǎn)矢量來(lái)表示。將正弦量用矢量表示時(shí),有兩種方式:一、矢量的書(shū)寫(xiě)方式2、若其幅度用有效值表示,則用符號(hào):正弦量在各時(shí)刻的瞬時(shí)值與旋轉(zhuǎn)矢量相應(yīng)時(shí)刻在縱軸上的投影一一對(duì)應(yīng)。1、若其幅度用最大值表示,則用符號(hào):

二、矢量的作圖方式有效值最大值

初相位初相位矢量的表示相量復(fù)數(shù)表示法

可以用一個(gè)有向線段(矢量)表示一個(gè)正弦量。有向線段可以在復(fù)平面內(nèi)用復(fù)數(shù)表示。正弦電流相量復(fù)數(shù)形式相量就是把旋轉(zhuǎn)矢量放在復(fù)平面上,用復(fù)數(shù)表示的正弦量。相量的表示例題【2-1】已知寫(xiě)出表示u1和u2的相量。解:所以

已知

試用相量法,求i=i1+i2解:

例題【2-2】例題【2-3】試求這電壓、電流的解析式解:

已知典型例題在如圖所示的相量圖中,已知U=220V,I1=10A,I2=5A,它們的角頻率是ω,試寫(xiě)出各正弦量的瞬時(shí)表達(dá)式及相量。解:?jiǎn)栴}與討論三正弦交流電壓的有效值為220V,初相,試問(wèn)下列各式是否正確?×××××任務(wù)二單一參數(shù)

元件的電路單一參數(shù)元件的電路

uiR根據(jù)歐姆定律設(shè)則注意:電壓電流選擇關(guān)聯(lián)參考方向任務(wù)2.1純電阻電路1.頻率相同2.相位相同3.

有效值關(guān)系:純電阻電路中電流、電壓的關(guān)系:U=IR單一參數(shù)元件的電路相量關(guān)系:得

相量圖得由由單一參數(shù)元件的電路

uiR1、瞬時(shí)功率p:瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積小寫(xiě)說(shuō)明p≥0說(shuō)明:在關(guān)聯(lián)參考方向下,功率大于零,元件在電路中消耗能量單一參數(shù)元件的電路電阻電路中的功率1.

(耗能元件)結(jié)論:pωtuiωtP平均功率

隨時(shí)間變化的頻率是2單一參數(shù)元件的電路ω2、

平均功率(有功功率)P:一個(gè)周期內(nèi)電路所消耗(吸收)功率的平均值

uiR單一參數(shù)元件的電路大寫(xiě)

P的單位:瓦、千瓦(W、KW)單一參數(shù)元件的電路解(1)電壓相量為電流相量為電流瞬時(shí)值表達(dá)式(2)平均功率已知一白熾燈,工作時(shí)的電阻為484Ω,其兩端的正弦電壓,試求:(1)通過(guò)白熾燈的電流的相量及瞬時(shí)值表達(dá)式;(2)白熾燈工作時(shí)的功率。例題

基本關(guān)系式:設(shè)iuL-e+單一參數(shù)元件的電路任務(wù)2.2電感電路純電感電路中電流、電壓的關(guān)系1.頻率相同2.電壓超前電流900的相位角3.有效值iu電壓、電流波形圖則:

感抗(Ω)定義:?jiǎn)我粎?shù)元件的電路f=0時(shí)XL=0關(guān)于感抗的討論直流E+_R感抗(

)是頻率的函數(shù),頻率越高,感抗越大,頻率越低,感抗越小。電感有通低頻,阻高頻的特性。e+_LR交流電路直流電路單一參數(shù)元件的電路L元件電壓電流相量關(guān)系相量關(guān)系:相量圖根據(jù)有:單一參數(shù)元件的電路電感電路中歐姆定律的相量形式含有幅度和相位信息幅度:U=IXL幅角:單一參數(shù)元件的電路1.瞬時(shí)功率p

iuL在關(guān)聯(lián)參考方向下,功率有時(shí)大于零,有時(shí)小于零,電感元件在電路中的作用是怎樣的呢?單一參數(shù)元件的電路電感電路中的功率ui儲(chǔ)存能量+pp>0+p>0p<0釋放能量p

<0可逆的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程ot1t4t3t2單一參數(shù)元件的電路

2.平均功率P

(有功功率)結(jié)論:電感不消耗能量,只和電源進(jìn)行能量交換(能量的吞吐),是(儲(chǔ)能元件)。單一參數(shù)元件的電路3.無(wú)功功率Q

Q

的單位:乏、千乏(var、kvar)

Q

的定義:電感瞬時(shí)功率的最大值。用以衡量電感與電路進(jìn)行能量交換的規(guī)模。最大值單一參數(shù)元件的電路例題

已知一電感L=80mH,外加電壓uL=50sin(314t

65

)V。試求:(1)感抗XL

,(2)電感中的電流IL,(3)電流瞬時(shí)值iL。解:(1)電路中的感抗為

XL

=

L=314

0.08

25

(2)電流

(3)

電感電流iL比電壓uL滯后90°,則

基本關(guān)系式:設(shè):uiC則:?jiǎn)我粎?shù)元件的電路任務(wù)2.3

電容電路純電容電路中電流、電壓的關(guān)系1.頻率相同2.電壓超前電壓900的相位角3.有效值單一參數(shù)元件的電路或:iu電壓、電流波形圖相量關(guān)系:設(shè)有相量圖單一參數(shù)元件的電路容抗(Ω)定義:則:純電容電路中歐姆定律相量形式含有幅度和相位信息幅度:U=IXC幅角:單一參數(shù)元件的電路關(guān)于容抗的討論直流

是頻率的函數(shù),頻率越高,容抗越小,頻率越低,容抗越大。電容有通高頻,阻低頻的特性。容抗f=0時(shí)e+-E+-s交流單一參數(shù)元件的電路1.瞬時(shí)功率p

uiC在關(guān)聯(lián)參考方向下,功率有時(shí)大于零,有時(shí)小于零,電容元件在電路中的作用是怎樣的呢?單一參數(shù)元件的電路電容電路中的功率p放電P<0釋放能量充電放電充電P>0儲(chǔ)存能量iuωtωt可逆的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程ot1t2t3單一參數(shù)元件的電路

2.平均功率P結(jié)論:電容不消耗能量,只和電源進(jìn)行能量交換(能量的吞吐),是儲(chǔ)能元件。單一參數(shù)元件的電路3.無(wú)功功率Q最大值Q

的定義:電容瞬時(shí)功率的最大值。用以衡量電容與電路進(jìn)行能量交換的規(guī)模。單一參數(shù)元件的電路已知一電容C=50μF,接到220V,50Hz的正弦交流電源上,求:(1)容抗;(2)電路中的電流IC和無(wú)功功率

。

例題【2-6】解(1)(2)例題【2-7】

一電容C=100μF,接于流過(guò)電容的電流IC和iC;(2)電容元件的有功功率PC和無(wú)功功率QC;(3)繪電流和電壓的相量圖。的電源上。求:解(1)

例題【2-7】(2)

0+1+j45o45o(3)相量圖如圖所示。

【典型例題】

220V,50Hz的電壓分別加在電阻,電感和電容負(fù)載上,此時(shí)它們的電阻值、感抗值和容抗值均為11,試分別求出(1)三個(gè)元件的電流瞬時(shí)值表達(dá)式,并以電壓為參考相量畫(huà)出相量圖;(2)若電壓的有效值不變,頻率由50Hz變到100Hz,寫(xiě)出各電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。解(1)

根據(jù)歐姆定律的相量形式,則得:

【典型例題】電阻電流、電感電流與電容電流的相量圖如圖所示。

【典型例題】當(dāng)頻率由50Hz變到100Hz,由于容抗、感抗發(fā)生變化,不再與電阻相同,電阻、電感及電容的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為:在電阻電路中:???瞬時(shí)值有效值

問(wèn)題與討論四在電感電路中:?????

問(wèn)題與討論四在電容電路中:?????

問(wèn)題與討論四單一參數(shù)正弦交流電路的小結(jié)電路參數(shù)電路圖(正方向)復(fù)數(shù)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時(shí)值有效值相量圖相量式功率有功功率無(wú)功功率Riu設(shè)則u、i

同相0LiuCiu設(shè)則設(shè)則u領(lǐng)先i90°u落后i90°00基本關(guān)系任務(wù)三

R、L、C元件串聯(lián)電路的分析若一、電流、電壓的關(guān)系uRLCi

RLC串聯(lián)交流電路任務(wù)3.1R、L、C串聯(lián)電路分析則uRLCi同頻率正弦量的加法還是同頻率的正弦量

RLC串聯(lián)交流電路相量方程式則相量模型RLC設(shè)(參考相量)總電壓與總電流的相量關(guān)系式

RLC串聯(lián)交流電路R-L-C串聯(lián)交流電路——相量圖相量表達(dá)式:RLC電壓三角形先畫(huà)出參考相量

RLC串聯(lián)交流電路Z:復(fù)阻抗實(shí)部為電阻虛部為電抗容抗感抗令則R-L-C串聯(lián)交流電路中的復(fù)數(shù)形式歐姆定律RLC

RLC串聯(lián)交流電路復(fù)數(shù)形式的歐定律

說(shuō)明:?RLC

復(fù)阻抗Z是一個(gè)復(fù)數(shù),但并不是正弦交流量,因?yàn)殡娮鑂是不變的,而感抗與容抗是隨頻率變化的量,并不按正弦規(guī)律變化,因而上面不能加點(diǎn)。Z

在方程式中只是一個(gè)運(yùn)算工具。

RLC串聯(lián)交流電路由復(fù)數(shù)形式的歐姆定律可得:結(jié)論:Z的模|Z|為電路總電壓和總電流有效值之比,而Z的幅角φ則為總電壓和總電流的相位差。1、Z

和總電流、總電壓的關(guān)系

RLC串聯(lián)交流電路2、阻抗(Z)三角形阻抗角電阻阻抗電抗

RLC串聯(lián)交流電路當(dāng)XL>XC

時(shí),

>0

,u

超前i

呈感性當(dāng)XL<XC

時(shí),

<0

,u

滯后i

呈容性當(dāng)XL=XC

時(shí),

=0

,u.

i同相呈電阻性

3、電路性質(zhì)的判斷

RLC串聯(lián)交流電路RLC

XL

<

XC

假設(shè)已知R、L、C電路性質(zhì)能否確定?(阻性?感性?容性?)

XL

>

XC

當(dāng)ω

不斷變化時(shí),可能出現(xiàn):

XL=XC

電路的性質(zhì)會(huì)隨頻率的變化而發(fā)生改變不能!

XL

<

XC

XL

>

XC

RLC串聯(lián)交流電路4.阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系阻抗三角形相似電壓三角形

RLC串聯(lián)交流電路1、有功功率

P

(平均功率)電感的有功功率為零電容的有功功率為零電阻的有功功率

RLC串聯(lián)交流電路總電壓總電流

u與i

的夾角平均功率P與總電壓U、總電流

I間的關(guān)系:

其中:∴功率因數(shù)

RLC串聯(lián)交流電路在R、L、C串聯(lián)的電路中,儲(chǔ)能元件L、C

雖然不消耗能量,但與電路之間存在能量吞吐,吞吐的規(guī)模用無(wú)功功率來(lái)表示。其大小為:

RLC串聯(lián)交流電路2、無(wú)功功率Q3、視在功率S:電路中總電壓與總電流有效值的乘積單位:伏安、千伏安注:

S=UI

可用來(lái)衡量發(fā)電機(jī)可能提供的最大功率

(額定電壓×額定電流)

RLC串聯(lián)交流電路PQS視在功率無(wú)功功率有功功率4、

功率三角形

電壓三角形功率三角形阻抗三角形CRLRCLXX-SQP

RLC串聯(lián)交流電路在R-L-C串聯(lián)電路中,交流電源電壓U=220V,頻率f=50Hz,R=30

,L=445mH,C=32F。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。解

【例2-8】,即總電壓比電流超前53.1

,電路呈感性。

UR=RI=132VUL=XLI=616VUC=XcI=440V

【例2-8】

電感線圈為了測(cè)量電感線圈的R和L值,如圖所示,在電感線圈兩端加U=110V,f=50Hz的正弦交流電壓,測(cè)得流入線圈中的電流I=5A,消耗的平均功率P=400W,試計(jì)算線圈參數(shù)R和L。解:根據(jù)

解得

【例2-9】有一RLC串聯(lián)電路,其中R=30Ω,L=382mH,C=39.8μF,外加電壓。試求:(1)復(fù)阻抗Z,,并確定電路的性質(zhì);(2)

;(3)繪出相量圖。

解由已知條件(1)所以此電路為電感性電路。

【例2-10】(2)

(3)相量圖如圖所示。

【例題2-10】相量圖0+1+j60o6.9o

【例2-10】

阻抗的串、并聯(lián)一、復(fù)阻抗定義:

、R、X它們之間符合阻抗三角形,與串聯(lián)電路的相同。任務(wù)3.2阻抗的串、并聯(lián)二、阻抗的串聯(lián)式中為全電路的等效阻抗,它等于各復(fù)阻抗之和。兩阻抗串聯(lián)的分壓公式:

阻抗的串、并聯(lián)式中

根據(jù)相量形式的KCL

兩阻抗并聯(lián)的分流公式:三、復(fù)阻抗的并聯(lián)

阻抗的串、并聯(lián)如圖所示,已知

,求等效復(fù)阻抗解:

【例2-11】如圖所示的RLC并聯(lián)電路中,已知R=5Ω,L=5μH,C=0.4μF,電壓有效值U=10V,ω=106rad/s,求總電流i并說(shuō)明電路的性質(zhì)。解:電路呈容性。

【例2-12】

功率因數(shù)的提高任務(wù)3.3功率因數(shù)的提高

常用電路的功率因數(shù)純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或純電容電路電動(dòng)機(jī)空載滿載日光燈(R-L串聯(lián)電路)問(wèn)題的提出:日常生活中很多負(fù)載為感性的,其等效電路及相量關(guān)系如下圖。uiRL

功率因數(shù)的提高一、功率因數(shù)低使電源的容量得不到充分利用cos

當(dāng)U、P

一定時(shí),∵∴希望將cos

提高提高會(huì)使I減小P=PR=UIcos

=Scos

其中電路消耗的有功功率為:

功率因數(shù)的提高20W白熾燈

20W日光燈

二、功率因數(shù)低使供電線路上的功率損耗增加

功率因數(shù)的提高在電源電壓一定的條件下,相同的負(fù)載,功率因數(shù)越低電流越大,而供電線路上有一定電阻值,故電流越大,線路的功率損耗越大。

供電局一般要求用戶的

,否則受處罰。

功率因數(shù)的提高必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即:加至負(fù)載上的電壓和負(fù)載的有功功率不變。提高功率因數(shù)的原則:提高功率因數(shù)的措施:并聯(lián)電容uiRLC

功率因數(shù)的提高電容柜呈電容性呈電感性感性電路并聯(lián)電容器后,電路情況如下:呈電阻性問(wèn)題與討論結(jié)論:在角相同的情況下,補(bǔ)償成容性要求使用的電容容量更大,經(jīng)濟(jì)上不合算,所以一般工作在欠補(bǔ)償狀態(tài)。感性(較?。┤菪裕ㄝ^大)過(guò)補(bǔ)償欠補(bǔ)償

功率因數(shù)補(bǔ)償成感性好,還是容性好?問(wèn)題與討論uiRL設(shè)原電路的功率因數(shù)為cos

1,要求補(bǔ)償?shù)絚os

須并聯(lián)多大電容?(設(shè)U、P

為已知)C

功率因數(shù)的提高分析依據(jù):補(bǔ)償前后P、U不變。由相量圖可知:

功率因數(shù)的提高iuRLC

功率因數(shù)的提高并聯(lián)電容補(bǔ)償后,電路總的有功功率是否改變?R<通過(guò)計(jì)算可知總的有功功率不變。I、其中

功率因數(shù)的提高<感性電路并聯(lián)電容可以提高功率因數(shù),若用串聯(lián)電容的方法行不行呢?補(bǔ)償前RL補(bǔ)償后RLC

功率因數(shù)的提高

串聯(lián)電容后,電路的功率因數(shù)提高了,在電路電壓不變的條件下,電路的阻抗減小了,電流增大了,負(fù)載的狀況發(fā)生了改變。所以不行。從串聯(lián)電容前后相量圖可以看出:

功率因數(shù)的提高一日光燈等效電路(電阻、電感串聯(lián)電路),已知P=40W,U=220V,I=0.4A,f=50Hz.求:(1)此日光燈的功率因數(shù);

(2)若要把功率因數(shù)提高到0.9,需并電容量C為多少?解:(1)因?yàn)?/p>

所以

(2)由可得【例2-13】任務(wù)四交流電路中的諧振交流電路中的諧振含有電感和電容的電路,如果無(wú)功功率得到完全補(bǔ)償,使電路的功率因數(shù)等于1,即:u、i

同相,便稱此電路處于諧振狀態(tài)。諧振串聯(lián)諧振:L與C串聯(lián)時(shí)u、i

同相并聯(lián)諧振:L與C并聯(lián)時(shí)u、i

同相諧振電路在無(wú)線電工程、電子測(cè)量技術(shù)等許多電路中應(yīng)用非常廣泛。諧振概念:RLC串聯(lián)諧振電路電壓與電流同相位若令:則:電路諧振串聯(lián)諧振的條件交流電路中的諧振一、串聯(lián)諧振

交流電路中的諧振諧振頻率:

?U、I

同相?電路是純電阻性的電路的阻抗最小?當(dāng)電源電壓一定時(shí):電流最大交流電路中的諧振注:串聯(lián)諧振也被稱為電壓諧振電路?當(dāng)時(shí)電感電壓與電容電壓相等,大于總電壓交流電路中的諧振品質(zhì)因數(shù)——Q

值定義:電路處于串聯(lián)諧振時(shí),電感或電容上的電壓和總電壓之比。諧振時(shí):∴在諧振狀態(tài)下,Q

體現(xiàn)了電容或電感上電壓比電源電壓高出的倍數(shù)。?特性阻抗Q>>1為諧振電路選擇性好壞的指標(biāo)?諧振曲線交流電路中的諧振通頻帶:諧振頻率上限截止頻率下限截止頻率Q大通頻帶寬度越小(Q值越大),選擇性越好,抗干擾能力越強(qiáng)。Q小△?=?2-?1

當(dāng)電流下降到0.707Io時(shí)所對(duì)應(yīng)的上下限頻率之差,稱通頻帶。即:交流電路中的諧振

接收機(jī)的輸入電路:接收天線:組成諧振電路電路圖調(diào)C,對(duì)所需信號(hào)頻率產(chǎn)生串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振應(yīng)用舉例最大則則則

為來(lái)自3個(gè)不同電臺(tái)(不同頻率)的電動(dòng)勢(shì)信號(hào);

同相時(shí)則諧振

CRLIII&&&+=交流電路中的諧振二、并聯(lián)諧振虛部實(shí)部則、

同相虛部=0。諧振條件:交流電路中的諧振由上式虛部得:或當(dāng)

時(shí)交流電路中的諧振得代入諧振時(shí)虛部為零,即:總阻抗:交流電路中的諧振?同相、電路的總阻抗最大?電路是純電阻性的?電源電壓一定時(shí),電流最小交流電路中的諧振并聯(lián)諧振的特點(diǎn)當(dāng)時(shí)所以,純電感和純電容并聯(lián)諧振時(shí),相當(dāng)于斷路。交流電路中的諧振并聯(lián)諧振電路,支路電流可能大于總電流?電流諧振交流電路中的諧振品質(zhì)因數(shù)--Q∵定義:電路處于并聯(lián)諧振時(shí)支路電流和總電流之比。

品質(zhì)因數(shù)--Q∴

并聯(lián)諧振也被稱為電流諧振電路在諧振狀態(tài)下,Q

的大小說(shuō)明支路電流比電路總電流高出的倍數(shù)。并聯(lián)諧振電路的應(yīng)用正弦交流電路如圖所示,已知IR=IL=IC

,試問(wèn)整個(gè)電路呈什么性質(zhì)?當(dāng)電路頻率變化時(shí),總電流變大還是變?。侩娐沸再|(zhì)怎樣變化?電路是純電阻性的頻率變化頻率升高,總電流增大,電路是容性的頻率降低

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