第8章 正弦稳态电路的分析.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 可以画一下对应的相量图 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 例：已知 , 且 与 同相，求R、R2、XL及电路消耗的平均功率P。 习题3 + _ R2 R jXL + _ jXC 习题4 例：已知Uab=100 V, 两并联支路的平均功率为100W， ，且 。求(1)阻抗Z=？(2)整个电路的 平均功率P、无功功率Q及功率因数。 + _ . . Z 100Ω -j100Ω 100Ω j100Ω a b 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： j?L R + _ + _ + _ . . + _ 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 j?L R + _ + _ + _ . . + _ 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 j?L R + _ + _ + _ . . + _ RLC串 联 谐 振 5. 各元件的电压： 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” j?L R + _ + _ + _ . . + _ . . + _ 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 j?L R + _ + _ + _ . . + _ . . + _ 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 0 ω XL XC R ω0 阻抗的相频特性 阻 抗 的 相 频 特 性 时， 时， 时， 0 ω ω0 容性 感性 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~ω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~ω曲线。但这种I~ω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 Q1 Q2 Q2Q1 0 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。 谐振电路具有选出所需信号而同时抑制不需要信号的能力称为电路的选择性。 谐振通用曲线 Q1 Q2 Q2Q1 0 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 0 U QU ULmax,UCmax UL ,UC 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 接收天线 与 C ：组成谐振电路 将选择的信号送 接收电路 组成谐振电路 ，选出所需的电台