第27练 串联谐振 浙江省（单独招生考试）《电工基本电路装接与分析》（高教版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《电工基本电路装接与分析》（高教版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是浙江省（单独招生考试）《电工基本电路装接与分析》（高教版）一课一练的第27练，内容为：谐振条件、谐振频率、特征曲线与应用。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《电工基本电路装接与分析》（高教版） 第27练 第一节 串联谐振 一、单项选择题 1. RLC串联电路中，已知电路端电压U=220mV。，R=10Ω，L=2H，调节电容器C使电路发生谐振，则电容器两端的电压V（ ） A. 3 B. 5 C. 8 D. 4.4 2. 在串联谐振电路中，若R = 10Ω，，则品质因数Q为（ ） A. 10 B. 100 C. 1 D. 0.1 3. 如图所示，以开关S断开时电路的谐振频率为基准，开关S合上后电路的谐振频率相对于该基准为（ ） A. B. C. D. 4. 谐振电路是指电路中的______达到最大值。（ ） A. 电压 B. 电流 C. 阻抗 D. 功率 5. RLC 串联电路发生串联谐振时，电感电压与电容电压的关系是（ ）​ A. 大小相等，方向相同​ B. 大小相等，方向相反​ C. 电感电压大于电容电压​ D. 电感电压小于电容电压​ 二、填空题 6. 串联谐振电路在谐振时，电流______。 7. 如图所示谐振电路，已知电容，电感，电阻，，则电路的谐振频率kHz，谐振时a、b端口的阻抗。 8. 为了提高回路的品质因数，如果信号源内阻较小，可以采用______谐振电路；如果信号源内阻很大，采用串联谐振电路会使值______，常采用______谐振电路。 9. 谐振电路中，共振现象引起的电压______。 三、综合应用题 10. 某电子设备维修员对一个串联谐振选频电路进行检测。电路由电阻 R＝10 Ω、电感 L＝50 mH和电容 C＝20 μF串联组成，接入有效值为20 V的正弦交流电源。取π＝3.14。（1）计算该电路的谐振频率、谐振时的总阻抗和电路电流，并求谐振时电感与电容两端的电压。（2）当电源频率调到100 Hz时，计算电路的感抗、容抗、总阻抗和电流，并判断此时电路呈感性还是容性。（3）说明串联谐振电路电流随频率变化的基本特征，并列举其一项实际应用及使用时应注意的问题。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《电工基本电路装接与分析》（高教版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是浙江省（单独招生考试）《电工基本电路装接与分析》（高教版）一课一练的第27练，内容为：谐振条件、谐振频率、特征曲线与应用。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《电工基本电路装接与分析》（高教版） 第27练 第一节 串联谐振 一、单项选择题 1. RLC串联电路中，已知电路端电压U=220mV。，R=10Ω，L=2H，调节电容器C使电路发生谐振，则电容器两端的电压V（ ） A. 3 B. 5 C. 8 D. 4.4 【答案】D 【解析】串联谐振时，感抗与容抗相等，电路的品质因数Q=XL/R。由XL=ωL=100×2=200Ω，得Q=200/10=20。电源电压U=220mV=0.220V，因此电容器两端电压为UC=QU=20×0.220=4.4V，所以应选B。 2. 在串联谐振电路中，若R = 10Ω，，则品质因数Q为（ ） A. 10 B. 100 C. 1 D. 0.1 【答案】A 【解析】串联谐振时，品质因数等于感抗与电阻的比值。。 3. 如图所示，以开关S断开时电路的谐振频率为基准，开关S合上后电路的谐振频率相对于该基准为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 4. 谐振电路是指电路中的______达到最大值。（ ） A. 电压 B. 电流 C. 阻抗 D. 功率 【答案】B 【解析】谐振电路是指在特定频率下电路中的电流达到最大值，即电路呈现共振状态。 5. RLC 串联电路发生串联谐振时，电感电压与电容电压的关系是（ ）​ A. 大小相等，方向相同​ B. 大小相等，方向相反​ C. 电感电压大于电容电压​ D. 电感电压小于电容电压​ 【答案】B 二、填空题 6. 串联谐振电路在谐振时，电流______。 【答案】最大 【解析】串联谐振电路在谐振时，电流最大 7. 如图所示谐振电路，已知电容，电感，电阻，，则电路的谐振频率kHz，谐振时a、b端口的阻抗。 【答案】① 31.8 ② 80 8. 为了提高回路的品质因数，如果信号源内阻较小，可以采用______谐振电路；如果信号源内阻很大，采用串联谐振电路会使值______，常采用______谐振电路。 【答案】① 串联 ② 大为降低 ③ 并联 【解析】信号源内阻较小时，采用串联谐振电路可以减小电路总电阻，提高品质因数。当信号源内阻较大时，信号源内阻会串入串联谐振回路，使总电阻增大，Q值大为降低，因此通常采用并联谐振电路，以减小信号源内阻对品质因数的影响。 9. 谐振电路中，共振现象引起的电压______。 【答案】最大 【解析】共振现象会引起电压的放大，当电路处于共振状态时，电压最大。 三、综合应用题 10. 某电子设备维修员对一个串联谐振选频电路进行检测。电路由电阻 R＝10 Ω、电感 L＝50 mH和电容 C＝20 μF串联组成，接入有效值为20 V的正弦交流电源。取π＝3.14。（1）计算该电路的谐振频率、谐振时的总阻抗和电路电流，并求谐振时电感与电容两端的电压。（2）当电源频率调到100 Hz时，计算电路的感抗、容抗、总阻抗和电流，并判断此时电路呈感性还是容性。（3）说明串联谐振电路电流随频率变化的基本特征，并列举其一项实际应用及使用时应注意的问题。 【答案】（1）谐振角频率计算式为 ω0＝1／LC）。代入数据得ω0＝1／）＝1000 rad/s。谐振频率 ＝ω0／（2π）＝1000／（2×3.14）≈159.2 Hz。谐振时总阻抗 ＝R＝10 Ω，电路电流 ＝U／＝20／10＝2 A。电感抗 XL＝ω0L＝1000×0.05＝50 Ω，电容抗 XC＝50 Ω；电感和电容两端电压分别为 UL＝XL＝2×50＝100 V，UC＝XC＝2×50＝100 V。（2）当 f＝100 Hz时，感抗 XL＝2πfL＝2×3.14×100×0.05＝31.4 Ω；容抗 XC＝1／（2πfC）＝1／（2×3.14×100×20×10-6）≈79.6 Ω。总阻抗 Z＝＋（XL－XC）^{2}］≈＋（31.4－79.6）^{2}］≈49.2 Ω。电流 I＝U／Z＝20／49.2≈0.41 A。由于XC大于XL，电路呈容性。（3）串联谐振时阻抗最小、电流最大；频率低于谐振频率时呈容性，频率高于谐振频率时呈感性。实际应用有无线电接收机的选频、调谐电路。使用时应注意谐振状态下电感和电容两端可能产生高于电源电压的电压，防止元件击穿。 【解析】（1）先由电感和电容确定谐振角频率，再换算谐振频率；串联谐振时感抗与容抗相等，电路总阻抗仅为电阻，电流达到最大值。（2）根据感抗、容抗和阻抗公式计算，频率低于谐振频率时容抗大于感抗，电路呈容性。（3）串联谐振具有电流峰值特征，可用于选频调谐，但电抗元件两端可能出现高电压。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $