电工电子教学课件：4、7 电路的谐振.pptVIP

例1： 电路如图：已知 R=10 ?、IC=1A、?1 =45?（ 间的相位角）、?=50Hz、电路处于谐振状态。 试计算 I、I1、U、L、C之值，并画相量图。 解：1. 利用相量图求解 R L C 相量图如图: 由相量图可知电路谐振，则： 返回 前一页 后一页 R L 又： 返回 前一页 后一页 2. 用相量法求解： 设： 例1： 电路如图：已知 R=10 ?、I2=1A、?1 =45?（ 间的相位角）、?=50Hz、电路处于谐振状态。 试计算 I、I1、U、L、C之值，并画相量图。 R L C 由虚部相等得： 由实部相等得： 返回 前一页 后一页 返回 前一页 后一页 例2. 图示电路中,已知:U=220 V,?=50Hz,分析下列情况: 1) K打开时,P=3872W、I=22A，求：I1、UR、UL 2）K闭合后发现P不变，但总电流减小，试说明 Z2是什么性质的负载？并画出此时的相量图。 R1 L Z2 K 解：1) .K打开时: 返回 前一页 后一页 2). 当合K后P不变 I 减小, 说明Z2为纯电容负载 相量图如图示: R1 L Z2 K 法二: 返回 前一页 后一页 例3. R L C A A1 A2 V 图示电路中已知: 试求: 各表读数及参数 R、L和C 解： 1). 各表读数 返回 前一页 后一页 例3. R L C A A1 A2 V 图示电路中已知: 试求: 各表读数及参数 R、L和C 解： 相量图 45 ? 返回 前一页 后一页 2). 求参数 R、L、C R L C A A1 A2 V 返回 前一页 后一页 法二： 即: XC=20 ? 45 ? R L C A A1 A2 V 返回 前一页 后一页 4、7 交流电路的频率特性 前面交流电路所讨论的电压和电流都是以时间为自变量的——这种方法称为时域分析方法。 本节讨论以频率为自变量的交流电路在电源激励作用下的响应规律——即频域分析方法。 本节讨论RC串联及谐振电路的频率特性。 频域分析法是在假设电压(激励)的幅度不变的情况下，电路的响应与电压频率之间的关系。即讨论电路的频率特性或频率响应。 4、7、1 滤波电路 1. 低通滤波电路 C R 如图为RC串联电路， 是输入电压， 是输出电压，现在讨论它们的数值之比和它们的相位差与频率的关系。即 由电路理论，电容两端的输出电压为 定义输出电压与输入电压的比值为电路传递函数，用T( j?)表示，即 其中 分别称为幅频特性和相频特性，表示相对输出电压的数值与频率?的关系及输出对输入电压相位差?与频率?的关系。 由串联电路可知， 根据前两式 C R 与 在相位上一定是正交的，当 不变时，三者的电压三角形为一固定的半圆周。 ? ? 及相量图，可知 ? = 0 时，T(?) =1，?(?) =0 ? = ? 时，T(?) =0，?(?) = –?/2 特别，当?=?0=1/ RC 时， 即当输出电压下降到输入电压的70.7% 时，两者的相位差为 –?/4。 及 为使输出电压不下降过多，工程上规定?0为最下限，称为截止角频率。 ? 0 ?0 ? T(?) 1 0.707 0 T(?) ?(?) ?0 ? ? ?(?) 0 当 ??0 时，T(? )变化不大，接近于 1 ；当 ??0 时，T(? )明显下降。此电路具有易于通过低频信号而抑制高频信号的作用，常称之为低通滤波器。 2. 高通滤波器 C R 低通滤波器 C R 高通滤波器 由此得传递函数为 其中 C R 高通滤波器 T(?) ?(?) ? ?0 0 ? 0 0 1 0.707 高通滤波器的频率特性 C R T(?) ?(?) ? ?0 0 ? 0 0 1 0.707 T(?) ?(?) ?0 ? ? 0 0 ? /2 1 ? /4 ?0 ?0 =1/RC 称为高通滤波器的截止频率。 在相位上， 越前于 。 4、7、2 电路的谐振 在同时含有L 和C 的交流电路中，如果总电压和总电流同相，称电路处于谐振状态。电路与电源之间不再有能量的交换，呈电阻性。 串联谐振：L 与 C 串联时 u、i 同相 并联谐振：L 与 C 并联时 u、i 同相 谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用非常广泛。 谐振的概念： 返回 前一页 后一页 一、串联谐振 1. 谐振条件 、 同相 由定义，谐振时： R L C 串联谐振电路 或： 即 谐振条件： ? 谐振时的角