电工技术基础 RC串联电路 RC串联电路.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * R L iL iC C i A 补充题2：在图所示电路中，已知电源电压U=200V，角频率ω=1250rad/s，R=10Ω，XL=10 Ω。求：（1）并联电容器前电流表A的读数和电路的功率因数； （2）并联电容后使电路的功率因数提高到0.866，此时电流表的读数为多少？ （3）需并联多大的电容？ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 四、调谐原理 　　收音机通过接收天线，接收到各种频率的电磁波，每一种频率的电磁波都要在天线回路中产生相应的感应电动势，收音机中最简单的接收调谐回路，如图所示。 四、调谐原理 　　当调节可变电容器的容量C时，使回路与某一信号频率（例如f1）发生谐振，那么电路中频率为f1的电流达到最大值，同时在电容器C两端频率为f1的电压也就最高。这样接收到频率为f1的信号最强，其它各种频率的信号偏离了电路的固有频率，不能发生谐振，电流很小，被调谐回路抑制掉。 当改变可变电容器的容量时，使电路和其它某一频率的信号（例如f2）发生谐振，该频率的电流又达到最大值，信号最强，其它频率信号被抑制，这样就实现了选择电台的目的。 *§5-10 实际线圈与电容并联电路 一、RLC并联电路 图 5-56 RLC 并联电路由电阻、电感、电容相并联构成的电路叫做 RLC 并联电路。 一、RLC并联电路 设电路中电压为 u = Umsin(? t)，则根据 R、L、C 的基本特性可得各元件中的电流： 根据基尔霍夫电流定律 (KCL)，在任一时刻总电流 i 的瞬时值为 i = iR ? iL ? iC 作出u、 iR 、iL 、iC相对应的旋转矢量图。 一、RLC并联电路 从相量图中不难得到 电流与流过电阻R的电流将的夹角? ，就是总电流与电压间的相位差 二、实际线圈与电容并联电路 实际线圈与电容并联电路，如图所示。 加在各支路的电压是同一电压，以电压为参考量。 实际线圈支路电流为 电容支路电流为 如图，总电流为 电容电流超前电压 二、实际线圈与电容并联电路 总电流与电压的相位差为 电路的功率为 *§5-11 并联谐振电路 一、RLC并联谐振电路 RLC并联电路发生谐振的条件是XL=XC，则IL=IC，可做出并联谐振电路电流、电压旋转矢量图如图(b)。 根据谐振条件，可求出谐振角频率为 一、RLC并联谐振电路 RLC并联谐振电路的性质有些与串联谐振电路相似，有些与串联谐振相反。其特性如下： 1．谐振电流 电路处于谐振状态，总电流为最小值，这与串联电路相反。 电感支路的电流与电容支路的电流完全补偿，总电流I=IR为最小。 一、RLC并联谐振电路 2．谐振阻抗 并联谐振电路的总阻抗最大，这与串联谐振电路相反 。 谐振时，总电流与电压同相，电路呈电阻性，这与串联谐振电路相同。 3．谐振频率 4．相位关系 这与串联谐振电路相同 。 二、实际线圈与电容并联的谐振电路 实际线圈与电容并联电路，如图所示。 理论与实验证明，电感线圈与电容并联谐振电路的谐振频率为 在一般情况下，线圈的电阻比较小 所以谐振频率近似为 二、电感线圈与电容并联的谐振电路 电感线圈与电容并联，谐振时具有如下特点： 1．谐振阻抗 电路呈电阻性，由于R很小，谐振时电路阻抗达到最大值。谐振阻抗为 特性阻抗ρ和品质因数Q分别为： 一、RLC并联谐振电路 2．电流电压关系 谐振时，总电流与电压同相，电路呈电阻性，这与串联谐振电路相同。 3．谐振电流 支路电流是总电流的Q倍 因此，并联谐振又叫做电流谐振。 **§5-12 提高功率因数的意义和方法 一、提高功率因数的意义 纯电阻电路：cosφ=1 电感性电路：0cosφ1，电路中存在无功功率Q。 Q P S **§5-12 提高功率因数的意义和方法 一、提高功率因数的意义 1．提高供电设备的能量利用率 在电力系统中，功率因数是一个重要指标。每个供电设备都有额定容量，即视在功率S=UI。在电路正常工作时是不允许超过额定值的，否则会损坏供电设备。对于非电阻性负载电路，供电设备输出的总功率S中，一部分为有功功率P=Scos?，另一部分为无功功率Q=Ssin?。 电路的功率因数cosφ越大，阻抗角φ越小