23第二十三讲：谐振电路教学资料-.ppt

二 、实用的并联谐振电路 谐振时 ，即 C L R 当电路发生谐振时，电路相当于一个电阻： C L R 其中：C不变 Ge C Le 等效电路： 可得： 近似等效电路： C L R 当线圈Q值很高时，即： 时，上式可近似为： Ge C L 近似等效电路： 其中，L、C不变， 工作在谐振附近时 Ge C L C L R L、C不变, (1) 谐振参量 + _ (2)谐振时,回路的端电压 (3)各支路电流 RL 思考: 并联电阻RL后品质因数如何计算? Q 例2 下图是某放大器的简化电路,其中电源电压US=12V,内阻RS=60KΩ；并联谐振电路的L=54μH, C=90pF，r=9Ω；电路的负载是阻容并联电路,其中RL=60KΩ，CL=10pF。如整个电路已对电源频率谐振,求谐振频率f0 、RL两端的电压和整个电路的有载品质因数QL 及通频带B。 解：将电路等效如图所示。 对于任意含有电抗元件的一端口电路, 在一定的条件下, 若其端口电压与电流同相（这时电路呈电阻性, 阻抗的虚部为零或导纳的虚部为零）,则称此一端口电路发生谐振, 此时相应的激励频率称为谐振频率。 如果由电抗元件组成的某局部电路, 其阻抗或导纳的虚部为零, 则称该局部电路发生了谐振现象。 推广： 练习题： 在图示正弦稳态电路中 功率表的读数为0.5W，电流表的读数为1A。试确定电容C及互感系数M。 R=5kΩ, L1=10mH, L2=20mH 电路如图所示，已知L1=40mH，L2=20mH，M=10mH，r=50Ω，US=500V，ω=104rad/s。求：（1）调整C使I1为最小值，求此时各电流的有效值；（2）调整C为何值时，I=US/r。 思考题： 小 结 1、串、并联谐振电路 2、频率特性 3、通频带 谐振频率，谐振变量，谐振特点 阻抗特性，电流频率特性 重 点 难 点 第六章 复杂正弦交流电路分析 一、空心变压器的概念及分析方法 回顾 空心变压器和理想变压器 1、空心变压器的概念 2、空心变压器的分析方法 *分析方法 1、 方程法分析 2、 去耦等效法分析 1、方程法分析 含耦合电感的电路，若能将耦合电感用去耦等效电路代替，可避免使用耦合电感的VCR方程，常可简化电路分析。 2) 去耦等效法 二、理想变压器的定义及分析方法 1.理想变压器的定义及三个理想化条件 （2）全耦合 （1）无损耗 线圈导线无电阻，做铁芯的铁磁材料的磁导率无限大。 （3）参数无限大 2.理想变压器的主要性能 （1）变压关系 * * n:1 + _ u1 + _ u2 * * n:1 + _ u1 + _ u2 理想变压器模型 若 （2）变流关系 若i1、i2一个从同名端流入，一个从同名端流出，则有： i1 * * + _ u1 + _ u2 i2 n:1 i1 * * + _ u1 + _ u2 i2 n:1 在含有电感电容的单口网络中，在正弦信号激励下，当端口电压电流同相位，即电路呈纯电阻性时，就说电路发生了谐振。 工作在谐振状态或谐振状态附近的电路称为谐振电路。 谐 振 电 路 一、RLC串联谐振电路 6.4 串联谐振电路 谐振条件： 等效阻抗： 1、谐振频率： 由上式可知, 电路的谐振频率仅由回路元件参数L和C决定, 而与激励无关, 但仅当激励源的频率等于电路的谐振频率时, 电路才发生谐振现象。谐振反映了电路的固有性质。 谐振频率 谐振角频率 2、谐振参量 （1）特性阻抗：电路谐振时的感抗与容抗。即 （2）品质因数：在正弦稳态条件下, 谐振电路储能的最大值与其在一个周期内所消耗能量之比的2π倍, 即 在工程中, 通常用电路的特性阻抗ρ与回路的电阻r的比值来表征谐振电路的性质, 此比值称为串联谐振电路的品质因数, 用Q表示, 即 3、谐振特点 （1）阻抗为纯阻性,且等于r,阻抗模最小。 （2）回路电流 此时， 与 同相,并且I0达到最大值。 可见,谐振时,电感电压和电容电压的模值相等,均为激励电压的Q倍, 即UL0=UC0=QUS ,但相位相反,故相互抵消。 （3）谐振时, 各元件电压分别为： LC串联部分相当于短路。 若Q1,则 UL0= UC0US=Ur0，这种串联电路的谐振称为电压谐振。电子和通信工程中,常用串联谐振电路来放大电压信号。电力工程中则需避免发生谐振，以免因过高电压损坏电气设备。 二、 频率特性 定义：对于动态电路, 由于容抗和感抗都是频率的函数, 因此, 不同频率的正弦激励作用于电路时, 即使其振幅和初相相同, 响应的振幅和初相都将随之而变。这种电路响应随激励频率而变化的特性称为电路的频率特性或