§8.4 R-L-C串联电路 §8.5串联谐振电路.ppt

《§8.4 R-L-C串联电路 §8.5串联谐振电路.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、天津市经济易学校教案首页教案序号周次授课日期授课班级一、课题：第四节 电阻、电感、电容的串联电路第五节串联谐振电路二、教学目的和要求：1．会用相量图分析和计算简单的交流电路（RLC串联电路）。2．掌握RLC串联电路中端电压与电流的相位关系及端电压和电流的大小关系。3．掌握串联谐振电路的条件和特点。4．掌握串联谐振电路选择性和品质因数的辨证关系。三、教学重点：1、会用相量图分析、计算RLC串联电路。2、串联谐振电路的条件和特点。四、教学难点：1、会用相量图分析、计算RLC串联电路。2、串联谐振电路的条件和特点。五、课型及教法提示课堂讲授、将电容元件上的电压电

2、流关系与电感元件上的电压电流关系比较着讲解。六、教具及教学手段引导式及启发式教学七、课的进程和内容(接下页)第四节　电阻、电感、电容的串联电路一、RLC串联电路的电压关系二、RLC串联电路的阻抗三、RLC串联电路的性质四、RL串联与RC串联电路一、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(KV

3、L)，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。图8-5RLC串联电路的相量图由于UR=RI，UL=XLI，UC=XCI，可得令上式称为阻抗三角形关系式，

4、Z

5、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()。二、RLC串联电路的阻抗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。图8-6RLC串联电路的阻抗三角形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

6、性质。1.感性电路：当X>0时，即XL>XC，>0，电压u比电流i超前，称电路呈感性；2.容性电路：当X<0时，即XL

7、

8、，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)。三、RLC串联电路的性质【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

9、)XL=2fL140，XC=100，则(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。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。【例8-5】在RL串联电路中，已知电阻R=40，电感L=95.5mH，外加频率为f=50Hz、U=200V的交流

10、电压源，试求：(1)电路中的电流I；(2)各元件电压UR、UL；(3)总电压与电流的相位差。解：(1)XL=2fL30，则(2)UR=RI=160V，UL=XLI=120V，显然(3)即总电压u比电流i超前36.9，电路呈感性。2．RC串联电路只要将RLC串联电路中的电感L短路去掉，即令XL=0，UL=0，则有关RLC串联电路的公式完全适用于RC串联电路。【例8-6】在RC串联电路中，已知电阻R=60，电容C=20F，外加电压为u=141.2sin628tV。试求：(1)电路中的电流I；(2)各元件电压UR、UC；(3)总电压与电流的相位差

11、。解：(1)由则电流为(2)UR=RI=60V，UC=XCI=80V，显然(3)即总电压比电流滞后53.1，电路呈容性。第五节　串联谐振电路一、谐振频率与特性阻抗二、串联谐振电路的特点三、串联谐振的应用工作在谐振状态下的电路称为谐振电路，谐振电路在电子技术与工程技术中有着广泛的应用。谐振电路最为明显的特征是整个电路呈电阻性，即电路的等效阻抗为Z0=R，总电压与总电流同相。动画8-8串联谐振电路一、谐振频率与特性阻抗RLC串联电路呈谐振状态时，感抗与容抗相等，即XL=XC，设谐振角频率为0，则　　　　　　于是谐振角频率为由于0=2f0，所以谐振频率为

12、由此可见，谐振频率f0只由电路中的电感L与电容C决定，是电路中的固