中职专业课劳动版电工学2022-2023学年高一上§２-４RLC串联电路课件

§2-4 RLC串联电路 第二章单相正弦交流电路 一、电流与电压的关系 RLC串联电路的总电压瞬时值等于多个元件上电压瞬时值之和，即 对应的相量关系为 由于uR、uL和uC的相位不同，所以总电压的有效值不等于各个元件上电压有效值之和。 第二章单相正弦交流电路 以电流为参考相量，画出相量图。 由相量图可得： UL>UC， φ >0 UL<UC，φ < 0 UL=UC，φ = 0 RLC串联电路相量图 第二章单相正弦交流电路 将UR = IR、UL = IXL、UC = IXC代入上式，可得 式中X = XL—XC，称为电抗， 称为阻抗，单位是Ω。 φ 称为阻抗角，它就是总电压与电流的相位差，即 第二章单相正弦交流电路 二、电路的三种性质 1．电感性电路 当XL > XC时，则UL > UC，阻抗角φ >0，电路呈电感性，电压超前电流角。 2．电容性电路 当XL < XC时，则UL < UC，阻抗角φ <0，电路呈电容性,电压滞后电流角。 第二章单相正弦交流电路 3．电阻性电路 当XL = XC时，则UL = UC，阻抗角φ =0，电路呈电阻性，且总阻抗最小，电压和电流同相。 此时，电感和电容的无功功率恰好相互补偿。电路的这种状态称为串联谐振。 第二章单相正弦交流电路 电压与电流有效值的乘积定义为视在功率，用S表示，单位为伏·安（VA）。 视在功率并不代表电路中消耗的功率，它常用于表示电源设备的容量。 视在功率S与有功功率P和无功功率Q的关系为 式中 ，称为功率因数，它表示电源功率被利用的程度。 三、功率 第二章单相正弦交流电路 电压三角形、阻抗三角形和功率三角形 电压相量图 电压三角形 阻抗三角形 功率三角形 RLC串联电路的三个三角形 第二章单相正弦交流电路 1.谐振频率 在RLC串联电路中，当电路发生谐振时，XL = XC，即 可得 称为谐振频率。 四、RLC串联谐振电路 第二章单相正弦交流电路 2.品质因数 电路串联谐振时，电感和电容两端的电压有可能大于电源电压，因此串联谐振也称为电压谐振。通常把UL或UC与电压U的比值称为品质因数，用Q表示，即 第二章单相正弦交流电路 在无线电技术中，常利用谐振电路从众多的电磁波中选出我们所需要的信号，这一过程称为调谐。 第二章单相正弦交流电路 $