6.3RLC串联交流电路(课件）-《电工基础》同步教学（广东高等教育出版社）

第六章 R、L、C交流电路的分析 第1节 RL串联交流电路 第2节 RC串联交流电路 第3节 RLC串联交流电路 第4节 RL并联C交流电路 通过本章的学习，你将会学习电阻、电容、电感相互串联或并联的交流电路。 （1）理解RL、RC、RLC串联电路的连接方式，了解RL并C电路，知道各电路在实际生活中的应用； （2）熟悉电压三角形、阻抗三角形和功率三角形的画法，懂得根据这三个三角形进行阻抗、电压、电流、功率及功率因数等的计算； *（3）理解滤波、谐振等概念，能进行滤波转折频率、谐振频率及品质因数等基本参数的简单计算。 第 3 节 RLC串联交流电路 第3节 RLC串联交流电路 设： 则： 故： 图6-17 一、RLC串联交流电路的电压电流与功率关系 第3节 RLC串联交流电路 （a）UL>UC （b）φ>0 （c）UL<UC （d）φ<0 （e）UL=UC （f）φ=0 感性 容性 阻性 一、RLC串联交流电路的电压电流与功率关系 第3节 RLC串联交流电路 图6-19 ， 当 时有： 以感性电路为例 一、RLC串联交流电路的电压电流与功率关系 第3节 RLC串联交流电路 图6-19 ， 一、RLC串联交流电路的电压电流与功率关系 有功功率： 无功功率： 视在功率： 功率因数： 【例6-8】 已知电阻R＝300Ω、容抗XC＝200Ω、感抗XL＝400Ω串联接到U＝20V交流电源上，求电路中的阻抗Z及电流I，判断电路性质。 已知电阻R＝12kΩ、电容C＝200pF、电感L＝2mH串联接到交流电源上，已知通过元件的电流为 ，求：（1）电阻、电容、电感两端的电压。（2）*写出电源电压u的数学表达式。 【例6-9】 在RLC串联电路中，电阻R＝60Ω、电容C＝10μF、电感L＝500mH，接到交流电源 上，试求电路中的阻抗Z及电流I，并判断电路性质。 练 一 练 观察传统收音机的TUNING旋钮和频率显示面板，有条件的话试着拆开收音机了解调谐及显示器件，上网搜索收音机是如何“收音”的。 做一做 “TUNING”旋钮 频率显示面板 图6-21 做 一 做 第3节 RLC串联交流电路 ， 若 有: 当电路中输入的交流电压ui的频率f等于f0时 电路阻抗为最小值，呈阻性； 电路电流为最大值且与电压同相； 电路的输出电压将达到峰值u0max＝I0R， 此时电路发生了谐振现象。 谐振频率 图6-22 *二、串联谐振 第3节 RLC串联交流电路 ， *二、串联谐振 定义 则: Q称为电路的品质因素。一般设计成较大的数值。 传统收音机的输入电路就是通过改变输入电路电容的大小，使电路与某一电台的发射频率发生谐振，以达到选择该电台信号，并将电台信号放大的目的。调整电路参数L 或C使电路满足谐振条件的过程称为调谐。 第3节 RLC串联交流电路 ， 发生谐振时，电感两端的电压与电容两端的电压是反相的，也就是说它们的瞬时功率变化状态是相反的，即当电感吸收能量时，电容释放能量；当电感释放能量时，电容吸收能量。电能只供给电路中的电阻消耗。 由于RLC呈串联关系，这类谐振称为串联谐振。又由于电压被放大，又称为电压谐振。 *二、串联谐振 【例6-10】 RLC串联电路中，电阻R＝1Ω、电容C＝0.01μF、电感L＝0.1mH，接入U＝10V的交流信号，求：（1）电路的谐振频率f0和品质因素Q；（2）电路谐振时UL、UC为多少？ 已知电路的电阻R＝30Ω、电感L＝0.5mH，要使RLC串联电路的谐振频率为5MHz，电路中的电容应设计为多少？ 想 一 想 � � uR uc u i R C uL L I . UR UC . UL . . UC . UL . UR . U . UC . UL . UR . φ U . I . UR UC . UL . . UC . UL . UR . φ U . I . UR UC . UL . . UC . UL . UR . φ U . XL-XC R Z φ φ P QL-QC S UC . UL . UR . φ U . XL-XC R Z φ φ P QL-QC S I . UR UC . UL . . u0 f f0 fL fH $$