电阻电感电容的串联电路.ppt

关于电阻电感电容的串联电路第1页，共13页，星期日，2025年，2月5日一、RLC串联电路的电压关系由电阻、电感、电容相串联构成的电路叫做RLC串联电路。图8-4RLC串联电路第2页，共13页，星期日，2025年，2月5日设电路中电流为i=Imsin(?t)，则根据R、L、C的基本特性可得各元件的两端电压：uR=RImsin(?t)，uL=XLImsin(?t?90?)，uC=XCImsin(?t?90?)根据基尔霍夫电压定律(KVL)，在任一时刻总电压u的瞬时值为u=uR?uL?uC作出相量图，如图8-5所示，并得到各电压之间的大小关系为上式又称为电压三角形关系式。第3页，共13页，星期日，2025年，2月5日图8-5RLC串联电路的相量图第4页，共13页，星期日，2025年，2月5日二、RLC串联电路的阻抗由于UR=RI，UL=XLI，UC=XCI，可得令上式称为阻抗三角形关系式，|Z|叫做RLC串联电路的阻抗，其中X=XL?XC叫做电抗。阻抗和电抗的单位均是欧姆(?)。第5页，共13页，星期日，2025年，2月5日图8-6RLC串联电路的阻抗三角形阻抗三角形的关系如图8-6所示。由相量图可以看出总电压与电流的相位差为上式中?叫做阻抗角。第6页，共13页，星期日，2025年，2月5日三、RLC串联电路的性质根据总电压与电流的相位差(即阻抗角?)为正、为负、为零三种情况，将电路分为三种性质。1.感性电路：当X0时，即XLXC，?0，电压u比电流i超前?，称电路呈感性；2.容性电路：当X0时，即XLXC，?0，电压u比电流i滞后|?|，称电路呈容性；3.谐振电路：当X=0时，即XL=XC，?=0，电压u与电流i同相，称电路呈电阻性，电路处于这种状态时，叫做谐振状态(见本章第五节)。第7页，共13页，星期日，2025年，2月5日【例8-4】在RLC串联电路中，交流电源电压U=220V，频率f=50Hz，R=30?，L=445mH，C=32?F。试求：(1)电路中的电流大小I；(2)总电压与电流的相位差?；(3)各元件上的电压UR、UL、UC。解：(1)XL=2?fL?140?，XC=?100?，第8页，共13页，星期日，2025年，2月5日(2)即总电压比电流超前53.1?，电路呈感性。(3)UR=RI=132V，UL=XLI=616V，UC=XCI=440V。本例题中电感电压、电容电压都比电源电压大，在交流电路中各元件上的电压可以比总电压大，这是交流电路与直流电路特性不同之处。第9页，共13页，星期日，2025年，2月5日四、RL串联与RC串联电路1．RL串联电路只要将RLC串联电路中的电容C短路去掉，即令XC=0，UC=0，则有关RLC串联电路的公式完全适用于RL串联电路。第10页，共13页，星期日，2025年，2月5日