全国中等职业技术学校电子类专业通用教材电工基础模块六课题六

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1、1．掌握电阻、电感、电容串联电路中电压与电流的相位和数量关系。电阻、电感、电容串联的正弦交流电路课题六2．掌握电阻、电感、电容串联电路中功率的关系。3．掌握串联谐振的条件、特点和在实际中的应用。教学目标RLC串联交流电路接通交流电源后，用交流电压表分别测量串联电路两端电压U、电阻两端电压UR、电感两端电压UL、电容两端的电压UC，发现U≠UR＋UL＋UC。这是为什么呢？仿真验证一、电流与电压的关系1．相位关系RLC串联电路的相量图RLC串联电路相量图总电压的数值为：将UR＝IR，UL＝IXL，UC＝IXC代入上式可得，称为交流电路的欧姆

2、定律。Z起阻碍电流通过的作用。Z称为阻抗，它的单位是欧姆。2．数量关系式中，当电压一定时，Z越大，电流越小，由P、Q、S组成的三角形称为功率三角形；由Z、R、X构成的三角形，称为阻抗三角形。显然，功率三角形、阻抗三角形和电压三角形都是相似三角形。总电压与电流的相位差角j：提示在RLC串联交流电路中，已知R＝30Ω，XL＝40Ω，XC＝80Ω，电源电压U＝220V，试求电路中的电流有效值，并作出相量图。解题过程［例6—5］当XC＝0（或UC＝0）时，上述公式即变为计算RL串联电路的公式。当XL＝0时，上述公式就变为计算RC串联电路的公式。

3、解题过程［例6—6］电源上(如下图)。已知电阻上的电压UR为5V，问电感线圈两端的电压UL为多少？电源电压超前电流的相角j是多少？一个电阻和电感线圈串联接在U＝5V的交流在电子技术中常用电阻和电容串联组成的RC移相电路。图示电路的输出电压超前输入电压j角。如果采用两级RC移相电路，还可实现180°的移相。想一想RC移相电路二、功率1．视在功率视在功率——电压与电流有效值的乘积，即：S＝UI为区别有功功率和无功功率，视在功率的单位一般用伏·安（V·A）。视在功率表示电源的容量大小，但不代表电路中消耗的功率。负载消耗的功率要视实际运行中负载

4、的性质和大小而定。3．无功功率Q＝QL－QC＝（UL－UC）I＝UIsinj视在功率S、有功功率P、无功功率Q之间的关系由功率三角形可以得到：P＝Scosj＝UIcosjQ＝Ssinj＝UIsinj4．功率因数2．有功功率RLC串联电路中的有功功率就是电阻上所消耗的功率，即：P＝URI＝UIcosj在具有电感和电容的电路中，若电流和电压达到同相位，电路就会产生谐振现象。处于谐振状态的电路称为谐振电路。谐振电路分为串联谐振和并联谐振两种。三、串联谐振1．串联谐振的定义在RLC串联交流电路中，当XL＝XC时，电流与电压同相位，这种现象称为串

5、联谐振。谐振时的频率为。提示（1）电路的阻抗最小，且呈阻性。（2）电流最大，且与电压同相位。谐振电流为：（3）电感两端的电压UL与电容两端电压UC大小相等，方向相反，且数值是总电压的Q倍。2．串联谐振的特点由于串联谐振会在电感、电容上产生高电压，所以串联谐振又称为电压谐振。小知识—电容器的谐振曲线学与用—收音机选频电路串联谐振电路只适用于电源内阻较小的场合，当电源内阻较大时，电路的品质因数变小，选频特性变差，这时就要采用并联谐振了。收音机的输入调谐电路如下图所示。已知L＝260μH，当电容调到100pF时电路发生串联谐振，求该电路的谐振

6、频率。若想收听频率为640kHz的电台广播，电容应调节到多大？［例6—7］收音机的输入调谐回路解题过程