《电路》课件 正弦稳态电路的谐振.ppt

作 业,8-45 8-48 8-50 (a, c),习题,例：已知Z1= 200+j1000, Z2= 500+j1500, 要求 与 相差 ，求R = ?,第8章 正弦稳态电路的分析,8.1 阻抗和导纳 8.2 简单正弦稳态电路的分析及相量图 8.3 正弦稳态电路的功率 8.4 正弦稳态电路的一般分析方法 8.5 最大平均功率的传输 8.6 正弦稳态电路的谐振,目 录,谐振的概念,谐 振,指含有R、L、C的正弦稳态电路，端口所出现的电压与 电流同相的现象,分类:,RLC串联电路的谐振：利用阻抗Z讨论,GCL并联电路的谐振：利用导纳Y讨论,串联谐振特点,RLC串 联 谐 振,1. 阻抗：,谐振时：,特点1 ：谐振时阻抗值最小,串联谐振特点,RLC串 联 谐 振,2. 谐振频率：,特点2 ：谐振频率仅与L、C有关,RLC串 联 谐 振,3. 特性阻抗 和品质因数Q ：, 仅与电路参数有关, 反映电路选择性能好坏的指标，也仅与电路参数有关,串联谐振特点,RLC串 联 谐 振,4. 电流：,特点3 ：谐振时电流值最大，消耗的平均功率最大,推导得：,串联谐振特点,RLC串 联 谐 振,5. 各元件的电压：,特点4 ：LC串联部分对外电路而言，可以短路表示, 大小相等，方向相反,串联谐振特点,RLC串 联 谐 振,当Q 1时, UL0=UC0= QU U, 出现部分电压大于总电压现象,串联谐振也称为“电压谐振”,串联谐振特点,RLC串 联 谐 振,注意：电感L的瞬时功率与电容C的瞬时功率在任何瞬时数值相等而符号相反，它们之间的能量相互补偿。激励只向电路提供电阻消耗的电能，电路与激励之间没有能量的交换。,.,.,串联谐振特点,串联电路频率特性,RLC串联电路的频率特性, 幅频特性, 相频特性,阻抗的频率特性：,概念：网络的频率特性是研究正弦交流电路中电压、电流随频率变化的关系（即频域分析）。,阻抗的幅频特性,阻 抗 的 幅 频 特 性,阻抗的相频特性,阻 抗 的 相 频 特 性,时，,时，,时，,电流的幅频特性,电流的幅频特性,电流的幅频特性,电流的幅频特性,显然，当某一具体电路的参数以及电源电压给定后，调节电源角频率即可获得一根I曲线；当另一个具体电路的参数和电源电压给定后，则可获得另一根I曲线。但这种I曲线用处不大，因为不易从它们的曲线上比较两个电路的电流频率特性,电流抑制比,选择性：电流抑制比,谐振通用曲线,谐振通用曲线,显然：Q愈高，曲线愈尖锐，靠近谐振频率附近电流愈大，失谐时电流下降愈快，即对非谐振频率下的电流抑制作用愈大，选择性越好。,谐振通用曲线,谐振通用曲线,结论：Q愈大，带宽愈小，曲线愈尖锐，选择性愈好。 Q愈小，带宽愈大，曲线愈平坦，选择性愈差。,UL、UC的幅频特性,UL、UC的幅频特性,UL、UC的幅频特性,UL、UC的幅频特性,对称分布于 两侧，Q值越大，它们就越接近1,串联谐振应用举例,收音机接收电路,组成谐振电路 ，选出所需的电台,为来自3个不同电台（不同频率）的电动势信号；,解：,结论：当 C 调到 150 pF 时，可收听到 的节目。,解：,电抗部分对外可断路,电抗部分对外可短路,7,6,5,4,3,2,YC+YL=0,XL+XC=0,1,并联谐振,串联谐振,串联谐振和并联谐振特点对比,一般电路的谐振,一般电路的谐振,一般电路的谐振,电抗网络确定谐振频率,局部并联谐振：,全局串联谐振：,例题1,消除噪声,谐振滤波器,利用谐振进行选频、滤波,例题2,提取信号,例题3,例：将一线圈(L=4mH, R=50)与电容器(C=160pF)串联 接在25V的电源上， (1) 当f0=200kHz时，电路谐振，求I0和UC (2) 当f增加10时，再求I和UC,例题3,例：将一线圈(L=4mH, R=50)与电容器(C=160pF)串联 接在25V的电源上， (1) 当f0=200kHz时，电路谐振，求I0和UC (2) 当f增加10时，再求I和UC,例题4,例：电路如图所示。若 ，问哪些端口 相当于短路？哪些端口相当于开路？,例题5,例：已知 求：i1, i2, i3及电路所消耗的平均功率,例题6,例：已知U1=60V, U2=180V, U=195V, R1=20, f=50Hz, 求R2和C,例题6,解：画出相量图,由余弦定理得：,