串联谐振电路20150628概要.ppt

电工技术 * 北京科技大学自动化学院 * 问题引出：2010年5月21日，俄罗斯伏尔加河桥“波浪式震荡” 北京科技大学自动化学院 * 共振，也叫谐振(resonance)，是指机械系统或电气系统所受激励的频率与该系统的固有频率相接近时，系统振幅显著增大的现象。 北京科技大学自动化学院 RLC串联谐振电路：一个电阻R，电感L，电容C组成的串联电路，当外加电源频率等于RLC电路固有频率时，电路发生谐振。 * 电路里的谐振：当电路的激励的频率等于电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。 北京科技大学自动化学院 谐振在无线电和电工技术中得到广泛应用，但也有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害，例如过电压或过电流。所以，对谐振电路的研究，无论是从利用方面，或是从限制其危害方面来看，都有重要意义。 * 北京科技大学自动化学院 串联谐振电路 1.谐振的定义 * R L C 同相 若： 则： 谐振 ∴串联谐振条件是： 北京科技大学自动化学院 2.串联谐振的条件 谐振角频率 (resonant angular frequency) 谐振频率 (resonant frequency) 仅与电路参数有关 * R L C 北京科技大学自动化学院 串联电路实现谐振的方式： （1）LC 不变，改变 w 。 （2）电源频率不变，改变 L 或 C (常改变C)。 ?0 由电路本身的参数决定，一个RLC串联电路只能有一个对应的?0, 当外加频率等于谐振频率时，电路发生谐振。 * 北京科技大学自动化学院 3. RLC 串联电路谐振时的特点 （1） ? * R L C 北京科技大学自动化学院 （2）L和C上的电压大小相等，相位相反，串联总电压为零，也称电压谐振，即 * 3. RLC 串联电路谐振时的特点 R L C 北京科技大学自动化学院 （3） * 3. RLC 串联电路谐振时的特点 ? 当 时 UC 、UL将大于 电源电压U 注：串联谐振也被称为电压谐振 北京科技大学自动化学院 串联谐振应用举例 收音机接收电路 接收天线 与 C ：组成谐振电路 将选择的信号送 接收电路 * 北京科技大学自动化学院 组成谐振电路，选出所需的电台。 来自3个不同电台(不同频率)的电动势信号； * 北京科技大学自动化学院 例 一接收器的电路参数为： L=250mH，R=20Ω，C=150pF (调好)，U1=U2=U3=10mV，ω0=5.5?106rad/s， f0=820 kHz. + _ + _ + L C R u1 u2 u3 _ * f (kHz) 北京台 中央台 北京经济台 ? L 820 640 1026 X 1290 –1660 1034 0 – 660 577 1290 1000 1611 I0=0.5 I1=0.0152 I2=0.0173 I=U/|Z| (mA) 北京科技大学自动化学院 I0=0.5 I1=0.0152 I2=0.0173 I=U / |Z| (mA) 小得多 ∴收到北京台820kHz的节目。 820 640 1200 I(f ) f (kHz) 0 * 北京科技大学自动化学院 * 北京科技大学 自动化学院