RLC串联电路课件(1)

RLC串联电路成武职教中心第三章单相交流电路RLC串联电路电压与电流的关系01020304电路的性质串联谐振功率第三章单相交流电路RLC串联电路一、电压与电流的关系RLC串联电路的总电压瞬时值等于多个元件上电压瞬时值之和，即：CLRuuuu对应的矢量关系为：CLRUUUU第三章单相交流电路2CL2R)(UUUURLC串联电路一、电压与电流的关系设i=Imsinωt，以i为参考矢量作矢量图uR与i同相，uL超前i90°，uC滞后i90°0CLUU0CLUU0CLUU阴影部分称为电压三角形，它表明了RLC串联电路中总电压与分电压之间的关系。第三章单相交流电路ZIXRIXXRIU222CL2)(RLC串联电路电抗、阻抗与阻抗角22XRZRXXUUUCLRCLarctanarctan得X=XL—XC称为电抗阻抗角称为阻抗将UR=IR,UL=IXL,UC=IXC带入2CL2R)(UUUU第三章单相交流电路知识运用：1.在RLC串联电路中，正确的关系式为（）A.B.C.D.2.在RLC串联电路中,已知R=3Ω，XL=3Ω,XC=7Ω则电路的总阻抗为（）A.13ΩB.7ΩC.5ΩD.10Ω222CLRUUUUCLRUUUU2)(2CLRUUUU222CLRUUUUCC第三章单相交流电路RLC串联电路二、电路的性质1、电感性电路当XLXC时，则ULUC，阻抗角电路呈电感性，电压超前电流角。0第三章单相交流电路RLC串联电路二、电路的性质2、电容性电路当XLXC时，则ULUC，阻抗角电路呈电容性，电压滞后电流角。0第三章单相交流电路RLC串联电路二、电路的性质3、电阻性电路当XL=XC时，则UL=UC，阻抗角电路呈电阻性，总阻抗最小，电压与电流同相。电路的这种状态称为串联谐振。0第三章单相交流电路知识运用：1.交流电路中某元件上的电压和电流分别为则该元件为（）A.电感性元件B.电容性元件C.电阻性元件D.纯电感元件2.以下RLC串联电路中，呈电感性的是（）A.R=4Ω，XL=1Ω,XC=2ΩB.R=4Ω，XL=5Ω,XC=2ΩC.R=4Ω，XL=2Ω,XC=3ΩD.R=4Ω，XL=3Ω,XC=5ΩAwtiVwtu））60sin(2,30sin(12BB第三章单相交流电路三、串联谐振1.定义：在RLC串联电路中，发生总电压与电流同相的现象，称为谐振。2.发生谐振的条件：3.发生谐振时的频率：4.串联谐振电路特点：（1）阻抗最小，且为纯电阻，即(2)电路中的电流最大且与电压同相，即(3)电感与电容两端电压相等，其大小为总电压的Q倍。LCfπ210RZRUI0CRwRLwQ001XL=XC第三章单相交流电路知识运用：1.下列不是RLC串联电路发生谐振的特点是（）A.阻抗最小且为纯电阻，即B.电路中的电流最大，且与电压同相C.电感与电容两端的电压同相D.总电压等于电感电压RZD第三章单相交流电路RLC串联电路四、功率1、有功功率在RLC串联电路中，只有电阻是消耗功率的RLC串联电路中的有功功率即R上消耗的功率cosUIIUPR第三章单相交流电路RLC串联电路四、功率2、无功功率由于电感和电容两端的电压在任何时刻都是反相的，二者的无功功率符号也相反。当电感吸收能量时，电容放出能量；当电容吸收能量时，电感放出能量；电路的无功功率为电感和电容上的无功功率之差。sin)(UIQIUUQQQCLCL第三章单相交流电路RLC串联电路四、功率3、视在功率电压与电流有效值的乘积，用S表示；S=UI单位为伏·安（V.A）。视在功率并不代表电路中消耗的功率，它常用于表示电源设备的容量。S与P和Q的关系：22QPScosSPsinSQSPcos称为功率因数。第三章单相交流电路知识运用：1.在RLC串联电路中，若XL=XC,则电路的总无功功率是（）A.0varB.10varC.1WD.0WA第三章单相交流电路RLC串联电路电压三角形、阻抗三角形和功率三角形返回电压相量图xUUx电压三角形阻抗三角形功率三角形第三章单相交流电路RLC串联电路——小结电路名称电路图电路特点电流与电压的关系频率相位数量功率有功功率无功功率视在功率RLC串联电路由R、L、C串联构成的交流电路相同ULUC,电压超前电流ULUC,电压滞后电流UL=UC,电压与电流同相CLRuuuuCLRUUUUcosUIIUPRsin)(UIIUUQQQCLCL22QPUIScosSPsinSQSPcos第三章单相交流电路RLC串联电路——小结串联谐振1.定义：在RLC串联电路中，发生总电压与电流同相的现象，称为谐振。2.发生谐振的条件：XL=XC3.发生谐振时的频率：4.串联谐振电路特点：（1）阻抗最小，且为纯电阻，即(2)电路中的电流最大且与电压同相，即(3)电感与电容两端电压相等，其大小为总电压的Q倍。LCfπ210RZRUI0CRwRLwQ001第三章单相交流电路练习：1．如图3-5所示电路中，电流I等于（）。A．5AB．1AC．0A2．白炽灯与电容器组成的电路如图3-6所示，由交流电源供电，如果交流电的频率减小，则电容器的（）。A．电容增大B．电容减小C．容抗增大D．容抗减小AC第三章单相交流电路3．白炽灯与线圈组成的电路如图3-7所示，由交流电源供电，如果交流电的频率增大，则线圈的（）。A．电感增大B．电感减小C．感抗增大D．感抗减小4．如图3-8所示RL串联电路中，电压表V1的读数为10V，V2的读数也为10V，则电压表V的读数应为（）。A．0VB．10VC．14.1VD．20VCC第三章单相交流电路5．如图3-9所示电路中，当交流电源的电压大小不变而频率降低时，电压表的读数将（）。A．增大B．减小C．不变6．RLC串联电路，已知条件如下，只有（）属电感性电路。A．R=5Ω，XL=7Ω，XC=4ΩB．R=5Ω，XL=4Ω，XC=7ΩC．R=5Ω，XL=4Ω，XC=4ΩD．R=5Ω，XL=5Ω，XC=5ΩBA知识点:XLXC时,电路为电感性XLXC时,电路为电容性XL=XC时,电路为电阻性ω降低→XL=ωL降低→UL=IXL降低第三章单相交流电路作业:1.电阻、电感与电容串联电路参数为R=10Ω，Ｌ=0.3mH，C=100pF，外加交流电压有效值为U=10V，试求在其发生串联谐振时的f0、Ｑ、UL、UC及UR。第三章单相交流电路谢谢！谢谢!谢谢！