03CHAPTER3 正弦交流電路

1、第3章 正弦交流電路3.2 正弦量的相量表示法3.4 電阻元件的交流電路3.1 正弦電壓與電流3.3 電阻元件、電感元件與電容元件3.5 電感元件的交流電路3.10 交流電路的頻率特性3.9 復(fù)雜正弦交流電路的分析與計(jì)算3.11 功率因數(shù)的提高3.8 阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)3.7 電阻、電感與電容元件串聯(lián)交流電路3.6 電容元件的交流電路第3章 正弦交流電路1. 理解正弦量的特征及其各種表示方法；2. 理解電路基本定律的相量形式及阻抗； 熟練掌握計(jì)算正弦交流電路的相量分析法， 會(huì)畫(huà)相量圖。；3. 掌握有功功率和功率因數(shù)的計(jì)算,了解瞬時(shí) 功率、無(wú)功功率和視在功率的概念；4.了解正弦交流電路的頻率特性，

2、串、并聯(lián)諧 振的條件及特征；5.了解提高功率因數(shù)的意義和方法。本章要求 3.1 正弦電壓與電流正弦量： 隨時(shí)間按正弦規(guī)律做周期變化的量。Ru+_iu+_正弦交流電的優(yōu)越性： 便于傳輸；易于變換 便于運(yùn)算； 有利于電器設(shè)備的運(yùn)行； . . . . .正半周負(fù)半周Ru+_3.1 正弦電壓與電流設(shè)正弦交流電流：角頻率：決定正弦量變化快慢幅值：決定正弦量的大小 幅值、角頻率、初相角成為正弦量的三要素。初相角：決定正弦量起始位置Im2TiO3.1.1 頻率與周期周期T：變化一周所需的時(shí)間 （s）角頻率：（rad/s）頻率f：（Hz）T* 無(wú)線通信頻率： 30 kHz 30GMHz* 電網(wǎng)頻率：我國(guó) 50

3、 Hz ，美國(guó) 、日本 60 Hz* 高頻爐頻率：200 300 kHZ* 中頻爐頻率：500 8000 HziO3.1.2 幅值與有效值有效值：與交流熱效應(yīng)相等的直流定義為交流電的有效值。幅值：Im、Um、Em則有交流直流幅值必須大寫(xiě),下標(biāo)加 m。同理：有效值必須大寫(xiě) 給出了觀察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn)。 :3.1.3初相位與相位差 相位：注意：交流電壓、電流表測(cè)量數(shù)據(jù)為有效值交流設(shè)備名牌標(biāo)注的電壓、電流均為有效值初相位： 表示正弦量在 t =0時(shí)的相角。 反映正弦量變化的進(jìn)程。iO如：若電壓超前電流兩同頻率的正弦量之間的初相位之差。3.1.3 相位差 ：uiuitO電流超前電壓電壓與電流同相

4、電流超前電壓 電壓與電流反相uituiOuitui90OuituiOtuiuiO 不同頻率的正弦量比較無(wú)意義。 兩同頻率的正弦量之間的相位差為常數(shù)， 與計(jì)時(shí)的選擇起點(diǎn)無(wú)關(guān)。注意: tO3.2 正弦量的相量表示法瞬時(shí)值表達(dá)式前兩種不便于運(yùn)算，重點(diǎn)介紹相量表示法。波形圖 .正弦量的表示方法重點(diǎn)必須小寫(xiě)相量uO2.正弦量用旋轉(zhuǎn)有向線段表示設(shè)正弦量:若:有向線段長(zhǎng)度 = 有向線段以速度 按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)則:該旋轉(zhuǎn)有向線段每一瞬時(shí)在縱軸上的投影即表示相應(yīng)時(shí)刻正弦量的瞬時(shí)值。有向線段與橫軸夾角 = 初相位u0 xyOO+j+1Abar03. 正弦量的相量表示復(fù)數(shù)表示形式設(shè)A為復(fù)數(shù):(1) 代數(shù)式A=a +

5、 jb復(fù)數(shù)的模復(fù)數(shù)的輻角實(shí)質(zhì)：用復(fù)數(shù)表示正弦量式中:(2) 三角式由歐拉公式:(3) 指數(shù)式 可得: 設(shè)正弦量:相量: 表示正弦量的復(fù)數(shù)稱相量電壓的有效值相量(4) 極坐標(biāo)式相量表示:相量的模=正弦量的有效值 相量輻角=正弦量的初相角電壓的幅值相量相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。注意:？=只有正弦量才能用相量表示， 非正弦量不能用相量表示。只有同頻率的正弦量才能畫(huà)在同一相量圖上。 相量的模=正弦量的最大值 相量輻角=正弦量的初相角或：相量的書(shū)寫(xiě)方式 模用最大值表示 ，則用符號(hào)：相量的兩種表示形式 相量圖: 把相量表示在復(fù)平面的圖形 實(shí)際應(yīng)用中，模多采用有效值，符號(hào)：可不畫(huà)坐標(biāo)軸如：已知?jiǎng)t或

6、相量式:旋轉(zhuǎn) 因子：“j”的數(shù)學(xué)意義和物理意義設(shè)相量+1+jo相量 乘以 ， 將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) ，得到相量 乘以 ， 將順時(shí)針旋轉(zhuǎn) ，得到？正誤判斷1.已知：？有效值？3.已知：復(fù)數(shù)瞬時(shí)值j45？最大值？負(fù)號(hào)2.已知：4.已知： 落后于超前落后？解: (1) 相量式(2) 相量圖例1: 將 u1、u2 用相量表示+1+j例2: 已知有效值 I =16.8 A求：例3: 圖示電路是三相四線制電源， 已知三個(gè)電源的電壓分別為：試求uAB ，并畫(huà)出相量圖。NCANB+-+解:(1) 用相量法計(jì)算： (2) 相量圖由KVL定律可知3.3.1 電阻元件。描述消耗電能的性質(zhì)根據(jù)歐姆定律:即電阻元件上的電壓與通

7、過(guò)的電流成線性關(guān)系線性電阻 金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的尺寸及導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能有關(guān)，表達(dá)式為：表明電能全部消耗在電阻上，轉(zhuǎn)換為熱能散發(fā)。電阻的能量Ru+_3.3 電阻元件、電感元件與電容元件 描述線圈通有電流時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)、儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的性質(zhì)。1. 物理意義電感:( H、mH)線性電感: L為常數(shù);非線性電感: L不為常數(shù)3.3.2 電感元件電流通過(guò)N匝線圈產(chǎn)生(磁鏈)電流通過(guò)一匝線圈產(chǎn)生(磁通)u+-線圈的電感與線圈的尺寸、匝數(shù)以及附近的介質(zhì)的導(dǎo)磁性能等有關(guān)。自感電動(dòng)勢(shì)：2. 自感電動(dòng)勢(shì)方向的判定(1) 自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向規(guī)定:自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向與電流參考方向相同, 或與磁通的參考方向符合右手螺

8、旋定則。+-eL+-L電感元件的符號(hào)S 線圈橫截面積（m2） l 線圈長(zhǎng)度（m）N 線圈匝數(shù) 介質(zhì)的磁導(dǎo)率（H/m）(2) 自感電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)極性的判別 0 0 (3) 電感元件儲(chǔ)能根據(jù)基爾霍夫定律可得：將上式兩邊同乘上 i ，并積分，則得：即電感將電能轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)能儲(chǔ)存在線圈中，當(dāng)電流增大時(shí)，磁場(chǎng)能增大，電感元件從電源取用電能；當(dāng)電流減小時(shí)，磁場(chǎng)能減小，電感元件向電源放還能量。磁場(chǎng)能例1: 有一電感元件，L=0.2H,電流 i 如圖所示，求電感元件中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)eL和兩端電壓u的波形。解：當(dāng)時(shí)則：當(dāng)時(shí)24624O246-0.20.4246-0.40.2OO由圖可見(jiàn)：(1)電流正值增大時(shí)，eL為

9、負(fù)， 電流正值減小時(shí)，eL為正；(2)電流的變化率di/dt大，則eL大；反映電感阻礙電流變化的性質(zhì)。(3)電感兩端電壓u和通過(guò)它的電流i的波形是不一樣的。24624O246-0.20.4246-0.40.2OO例2: 在上例中，試計(jì)算在電流增大的過(guò)程中電感元件從電源吸取的能量和在電流減小的過(guò)程中電感元件向電源放出的能量。解：在電流增大的過(guò)程中電感元件從電源吸取的能量和在電流減小的過(guò)程中電感元件向電源放出的能量是相等的。即：時(shí)的磁場(chǎng)能3.3.3 電容元件 描述電容兩端加電源后，其兩個(gè)極板上分別聚集起等量異號(hào)的電荷，在介質(zhì)中建立起電場(chǎng)，并儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的性質(zhì)。電容：uiC+_電容元件電容器的電容與

10、極板的尺寸及其間介質(zhì)的介電常數(shù)等關(guān)。S 極板面積（m2）d 板間距離（m）介電常數(shù)（F/m） 當(dāng)電壓u變化時(shí)，在電路中產(chǎn)生電流:電容元件儲(chǔ)能將上式兩邊同乘上 u，并積分，則得：即電容將電能轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)能儲(chǔ)存在電容中，當(dāng)電壓增大時(shí)，電場(chǎng)能增大，電容元件從電源取用電能；當(dāng)電壓減小時(shí)，電場(chǎng)能減小，電容元件向電源放還能量。電場(chǎng)能根據(jù)：1. 電壓與電流的關(guān)系設(shè)大小關(guān)系：相位關(guān)系 ：u、i 相位相同根據(jù)歐姆定律: 頻率相同相位差 ：相量圖3.4 電阻元件的交流電路Ru+_相量式：2. 功率關(guān)系(1) 瞬時(shí)功率 p：瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積小寫(xiě)結(jié)論: （耗能元件）,且隨時(shí)間變化。pituOtpOiu瞬時(shí)功率在

11、一個(gè)周期內(nèi)的平均值 大寫(xiě)(2) 平均功率(有功功率)P單位:瓦（W）PRu+_pptO注意：通常銘牌數(shù)據(jù)或測(cè)量的功率均指有功功率。 基本關(guān)系式： 頻率相同 U =I L 電壓超前電流90相位差1. 電壓與電流的關(guān)系3.5 電感元件的交流電路設(shè)：+-eL+-LutuiiO或則: 感抗() 電感L具有通直阻交的作用直流： f = 0, XL =0，電感L視為短路定義：有效值:交流：fXL感抗XL是頻率的函數(shù)可得相量式：電感電路復(fù)數(shù)形式的歐姆定律相量圖超前根據(jù)：則：O2. 功率關(guān)系(1) 瞬時(shí)功率(2) 平均功率L是非耗能元件儲(chǔ)能p 0分析：瞬時(shí)功率 ：ui+-ui+-ui+-ui+-+p 0p 0

12、充電p 0充電p XC 時(shí)， 0 ，u 超前 i 呈感性當(dāng) XL XC 時(shí) ， 0 感性)XL XC參考相量由電壓三角形可得:電壓三角形( 0 容性)XL C時(shí)，u超前i，當(dāng)LC時(shí)，u滯后i，這樣分析對(duì)嗎？正誤判斷？在RLC串聯(lián)電路中，？設(shè)3.8 阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)3.8.1阻抗的串聯(lián) 分壓公式：對(duì)于阻抗模一般注意：+-+-+-通式:3.8 阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)解：同理：+-+-例1:有兩個(gè)阻抗它們串聯(lián)接在的電源;求:和并作相量圖。或利用分壓公式：注意：相量圖+-+- 下列各圖中給定的電路電壓、阻抗是否正確？思考兩個(gè)阻抗串聯(lián)時(shí),在什么情況下:成立。U=14V?U=70V?(a)34V1V2 6V8V

13、+_6830V40V(b)V1V2+_3.8.2 阻抗并聯(lián)分流公式：對(duì)于阻抗模一般注意：+-+-通式:例2:解:同理：+-有兩個(gè)阻抗它們并聯(lián)接在的電源上;求:和并作相量圖。相量圖注意：或?qū)Ъ{：阻抗的倒數(shù) 當(dāng)并聯(lián)支路較多時(shí)，計(jì)算等效阻抗比較麻煩，因此常應(yīng)用導(dǎo)納計(jì)算。如：導(dǎo)納:+-導(dǎo)納:稱為該支路的電導(dǎo)稱為該支路的感納稱為該支路的容納稱為該支路的導(dǎo)納模（單位：西門(mén)子S）+-導(dǎo)納:稱為該支路電流與電壓之間的相位差同理：通式:+-同阻抗串聯(lián)形式相同用導(dǎo)納計(jì)算并聯(lián)交流電路時(shí)例3用導(dǎo)納計(jì)算例2+-例3:用導(dǎo)納計(jì)算例2+-注意：導(dǎo)納計(jì)算的方法適用于多支路并聯(lián)的電路同理:思考 下列各圖中給定的電路電流、阻抗是

14、否正確？?jī)蓚€(gè)阻抗并聯(lián)時(shí),在什么情況下:成立。I=8A?I=8A?(c)4A4 4A4 A2A1(d)4A4 4A4 A2A1思考2. 如果某支路的阻抗 , 則其導(dǎo)納對(duì)不對(duì)?+-3. 圖示電路中,已知?jiǎng)t該電路呈感性,對(duì)不對(duì)?1. 圖示電路中,已知A1+-A2A3電流表A1的讀數(shù)為3A,試問(wèn)(1)A2和A3的讀數(shù)為多少?(2)并聯(lián)等效阻抗Z為多少?3.9 復(fù)雜正弦交流電路的分析和計(jì)算 若正弦量用相量 表示，電路參數(shù)用復(fù)數(shù)阻抗（ )表示，則直流電路中介紹的基本定律、定理及各種分析方法在正弦交流電路中都能使用。 相量形式的基爾霍夫定律 電阻電路純電感電路純電容電路一般電路相量（復(fù)數(shù)）形式的歐姆定律有功

15、功率 P 有功功率等于電路中各電阻有功功率之和，或各支路有功功率之和。 無(wú)功功率等于電路中各電感、電容無(wú)功功率之和，或各支路無(wú)功功率之和。無(wú)功功率 Q或或一般正弦交流電路的解題步驟1、根據(jù)原電路圖畫(huà)出相量模型圖(電路結(jié)構(gòu)不變)2、根據(jù)相量模型列出相量方程式或畫(huà)相量圖3、用相量法或相量圖求解4、將結(jié)果變換成要求的形式例1： 已知電源電壓和電路參數(shù)，電路結(jié)構(gòu)為串并聯(lián)。求電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。一般用相量式計(jì)算:分析題目：已知:求: +-解：用相量式計(jì)算+-同理：+-例2：下圖電路中已知：I1=10A、UAB =100V，求：總電壓表和總電流表 的讀數(shù)。解題方法有兩種：(1) 用相量(復(fù)數(shù))計(jì)算(2)

16、利用相量圖分析求解分析：已知電容支路的電流、電壓和部分參數(shù)求總電流和電壓AB C1VA求：A、V 的讀數(shù)已知：I1= 10A、 UAB =100V，解法1: 用相量計(jì)算所以A讀數(shù)為 10安AB C1VA即：為參考相量，設(shè)：則：V 讀數(shù)為141V求：A、V 的讀數(shù)已知：I1=10A、 UAB =100V，AB C1VA解法2: 利用相量圖分析求解畫(huà)相量圖如下：設(shè) 為參考相量,由相量圖可求得：I =10 A求：A、V 的讀數(shù)已知：I1=10A、 UAB =100V，超前1045AB C1VAUL= I XL =100VV =141V由相量圖可求得：求：A、V 的讀數(shù)已知：I1=10A、 UAB =

17、100V，設(shè) 為參考相量,100104510045AB C1VA由相量圖可求得：解：RXLXC+ S例3：已知開(kāi)關(guān)閉合后 u，i 同相。開(kāi)關(guān)閉合前求:(1)開(kāi)關(guān)閉合前后I2的值不變。RXLXC+ S解：(2)用相量計(jì)算開(kāi)關(guān)閉合后 u，i 同相，由實(shí)部相等可得由虛部相等可得設(shè):解：求各表讀數(shù)例4: 圖示電路中已知:試求: 各表讀數(shù)及參數(shù) R、L 和 C。(1)復(fù)數(shù)計(jì)算+- A A1 A2 V(2) 相量圖根據(jù)相量圖可得：求參數(shù) R、L、C方法1：+- AA1A2V方法2：45即: XC=20例5：圖示電路中,已知:U=220 V,=50Hz,分析下列情況:(1) K打開(kāi)時(shí), P=3872W、I=

18、22A，求：I1、UR、UL(2) K閉合后發(fā)現(xiàn)P不變，但總電流減小，試說(shuō)明 Z2是什么性質(zhì)的負(fù)載？并畫(huà)出此時(shí)的相量圖。解: (1) K打開(kāi)時(shí):+-S+(2) 當(dāng)合K后P不變 I 減小, 說(shuō)明Z2為純電容負(fù)載相量圖如圖示:方法2:+-S+ 同第2章計(jì)算復(fù)雜直流電路一樣,支路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法、疊加原理、戴維寧等方法也適用于計(jì)算復(fù)雜交流電路。所不同的是電壓和電流用相量表示，電阻、電感、和電容及組成的電路用阻抗或?qū)Ъ{來(lái)表示，采用相量法計(jì)算。下面通過(guò)舉例說(shuō)明。3.9 復(fù)雜正弦交流電路的分析與計(jì)算試用支路電流法求電流 I3。+-+- 例1:圖示電路中，已知解：應(yīng)用基爾霍夫定律列出相量表示方程代入已知數(shù)

19、據(jù)，可得：+-+-解之，得：應(yīng)用疊加原理計(jì)算上例。例2:解: (1) 當(dāng)單獨(dú)作用時(shí)同理（2）當(dāng)單獨(dú)作用時(shí)+-+-+-+-=應(yīng)用戴維寧計(jì)算上例。例3:解：(1)斷開(kāi)Z3支路，求開(kāi)路電壓+-+-+-(2)求等效內(nèi)阻抗+-+-(3)3.10 交流電路的頻率特性 前面幾節(jié)討論電壓與電流都是時(shí)間的函數(shù), 在時(shí)間領(lǐng)域內(nèi)對(duì)電路進(jìn)行分析,稱為時(shí)域分析。本節(jié)主要討論電壓與電流是頻率的函數(shù)；在頻率領(lǐng)域內(nèi)對(duì)電路進(jìn)行分析, 稱為頻域分析。相頻特性: 電壓或電流的相位與頻率的關(guān)系。幅頻特性: 電壓或電流的大小與頻率的關(guān)系。 當(dāng)電源電壓或電流（激勵(lì)）的頻率改變時(shí)，容抗和感抗隨之改變，從而使電路中產(chǎn)生的電壓和電流（響應(yīng)）的

20、大小和相位也隨之改變。頻率特性或頻率響應(yīng)：研究響應(yīng)與頻率的關(guān)系濾波電路主要有： 低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器等。(1) 電路3.10.1 RC濾波電路的頻率特性 濾波：即利用容抗或感抗隨頻率而改變的特性, 對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)產(chǎn)生不同的響應(yīng), 讓需要的某一頻帶的信號(hào)通過(guò), 抑制不需要的其它頻率的信號(hào)。輸出信號(hào)電壓輸入信號(hào)電壓1.低通濾波電路均為頻率的函數(shù)C+R(2) 傳遞函數(shù)（轉(zhuǎn)移函數(shù)） 電路輸出電壓與輸入電壓的比值。設(shè):C+R則:頻率特性幅頻特性： 相頻特性：(3) 特性曲線 0 0 1 0.707 0頻率特性曲線00 當(dāng) 0時(shí),|T(j )|明顯下降,信號(hào)衰減較大。0.707001一

21、階RC低通濾波器具有低通濾波特性 0 0 1 0.707 0C+R通頻帶： 把 0 0的頻率范圍稱為低通濾波電路的通頻帶。0稱為截止頻率(或半功率點(diǎn)頻率、3dB頻率)。頻率特性曲線 通頻帶： 0 0 截止頻率: 0=1/RCC+R000.7070012. RC高通濾波電路(1) 電路(2) 頻率特性（轉(zhuǎn)移函數(shù)）CR+幅頻特性： 相頻特性：(3) 頻率特性曲線10.7070000 當(dāng) 0時(shí),|T(j )|變化不大，接近等于1。 一階RC高通濾波器具有高通濾波特性 通頻帶： 0 截止頻率: 0=1/RC 0 0 0 0.707 13. RC帶通濾波電路(2) 傳遞函數(shù)(1) 電路RRCC+輸出信號(hào)

22、電壓輸入信號(hào)電壓幅頻特性： 相頻特性：頻率特性設(shè)：3.3 頻率特性曲線00012 0 0 0 1/3 0RRCC+0RC串并聯(lián)電路具有帶通濾波特性由頻率特性可知 在 =0 頻率附近, |T(j )| 變化不大接近等于1/3;當(dāng)偏離0時(shí),|T(j )|明顯下降,信號(hào)衰減較大。 通頻帶：當(dāng)輸出電壓下降到輸入電壓的70.7%處，(|T(j )|下降到 0.707/3 時(shí)),所對(duì)應(yīng)的上下限頻率之差即： = (2-1) 僅當(dāng) 時(shí)， 與 同相，U2=U1/3 為最大值，對(duì)其它頻率不會(huì)產(chǎn)生這樣的結(jié)果。因此該電路具有選頻作用。常用于正弦波振蕩器。3.10.2 串聯(lián)諧振 在同時(shí)含有L 和C 的交流電路中，如果總

23、電壓和總電流同相，稱電路處于諧振狀態(tài)。此時(shí)電路與電源之間不再有能量的交換，電路呈電阻性。串聯(lián)諧振：L 與 C 串聯(lián)時(shí) u、i 同相并聯(lián)諧振：L 與 C 并聯(lián)時(shí) u、i 同相 研究諧振的目的，就是一方面在生產(chǎn)上充分利用諧振的特點(diǎn)，(如在無(wú)線電工程、電子測(cè)量技術(shù)等許多電路中應(yīng)用)。另一方面又要預(yù)防它所產(chǎn)生的危害。諧振的概念：同相 由定義，諧振時(shí)：或：即諧振條件：諧振時(shí)的角頻率串聯(lián)諧振電路1. 諧振條件3.10.2 串聯(lián)諧振RLC+_+_+_+_2. 諧振頻率 根據(jù)諧振條件：或電路發(fā)生諧振的方法：(1)電源頻率 f 一定，調(diào)參數(shù)L、C 使 fo= f；2. 諧振頻率 (2)電路參數(shù)LC 一定，調(diào)電源

24、頻率 f，使 f = fo 或：3. 串聯(lián)諧振特怔(1) 阻抗最小可得諧振頻率為：當(dāng)電源電壓一定時(shí)： (2) 電流最大電路呈電阻性，能量全部被電阻消耗， 和 相互補(bǔ)償。即電源與電路之間不發(fā)生能量互換。(3) 同相(4) 電壓關(guān)系電阻電壓：UR = Io R = U大小相等、相位相差180電容、電感電壓：UC 、UL將大于電源電壓U當(dāng) 時(shí)：有：由于可能會(huì)擊穿線圈或電容的絕緣，因此在電力系統(tǒng)中一般應(yīng)避免發(fā)生串聯(lián)諧振，但在無(wú)線電工程上，又可利用這一特點(diǎn)達(dá)到選擇信號(hào)的作用。令：表征串聯(lián)諧振電路的諧振質(zhì)量品質(zhì)因數(shù)，所以串聯(lián)諧振又稱為電壓諧振。注意諧振時(shí):與相互抵消，但其本身不為零，而是電源電壓的Q倍。相

25、量圖：如Q=100,U=220V,則在諧振時(shí)所以電力系統(tǒng)應(yīng)避免發(fā)生串聯(lián)諧振。4. 諧振曲線(1) 串聯(lián)電路的阻抗頻率特性 阻抗隨頻率變化的關(guān)系。容性感性0(2) 諧振曲線電流隨頻率變化的關(guān)系曲線。Q值越大，曲線越尖銳，選擇性越好。Q大Q小分析：諧振電流 電路具有選擇最接近諧振頻率附近的電流的能力 稱為選擇性。fR 通頻帶：諧振頻率上限截止頻率下限截止頻率Q大通頻帶寬度越小(Q值越大)，選擇性越好，抗干擾能力越強(qiáng)。Q小= 21 當(dāng)電流下降到0.707Io時(shí)所對(duì)應(yīng)的上下限頻率之差，稱通頻帶。即：5.串聯(lián)諧振應(yīng)用舉例接收機(jī)的輸入電路：接收天線：組成諧振電路電路圖 為來(lái)自3個(gè)不同電臺(tái)(不同頻率)的電動(dòng)

26、勢(shì)信號(hào)；調(diào)C，對(duì)所需信號(hào)頻率產(chǎn)生串聯(lián)諧振等效電路+-最大則例1：已知：解：若要收聽(tīng) 節(jié)目，C 應(yīng)配多大？+-則：結(jié)論：當(dāng) C 調(diào)到 204 pF 時(shí)，可收聽(tīng)到 的節(jié)目。(1)例1：已知：所需信號(hào)被放大了78倍+- 信號(hào)在電路中產(chǎn)生的電流 有多大？在 C 上 產(chǎn)生的電壓是多少？(2)已知電路在解：時(shí)產(chǎn)生諧振這時(shí)3.10.3 并聯(lián)諧振1. 諧振條件+-實(shí)際中線圈的電阻很小，所以在諧振時(shí)有則：1. 諧振條件2. 諧振頻率或可得出：由：3. 并聯(lián)諧振的特征(1) 阻抗最大，呈電阻性(當(dāng)滿足 0L R時(shí))(2)恒壓源供電時(shí)，總電流最?。缓懔髟垂╇姇r(shí)，電路的端電壓最大。(3)支路電流與總電流 的關(guān)系當(dāng) 0

27、L R時(shí)，1支路電流是總電流的 Q倍 電流諧振相量圖例2：已知：解：試求：+-例3： 電路如圖：已知 R=10 、IC=1A、1 =45（ 間的相位角）、=50Hz、電路處于諧振狀態(tài)。試計(jì)算 I、I1、U、L、C之值，并畫(huà)相量圖。解：(1) 利用相量圖求解相量圖如圖:由相量圖可知電路諧振，則：+-又：(2) 用相量法求解例3：設(shè)：則：例3：解：圖示電路中U=220V,(1)當(dāng)電源頻率 時(shí),UR=0試求電路的參數(shù)L1和L2(2)當(dāng)電源頻率 時(shí),UR=U故:(1)即:I=0并聯(lián)電路產(chǎn)生諧振,即:+-試求電路的參數(shù)L1和L2(2)當(dāng)電源頻率 時(shí),UR=U(2)所以電路產(chǎn)生串聯(lián)諧振,并聯(lián)電路的等效阻抗

28、為:串聯(lián)諧振時(shí),阻抗Z虛部為零,可得:總阻抗+-思考題:接收網(wǎng)絡(luò)+-+-濾波電路(a)(1)現(xiàn)要求在接收端消除噪聲,問(wèn)圖(a)LC并聯(lián)電路應(yīng)工作在什么頻率下?-信號(hào)源如圖電路中,已知:-噪聲源(2)現(xiàn)要求工作信號(hào)到達(dá)接收端,問(wèn)圖(b)LC串聯(lián)電路應(yīng)工作在什么頻率下?接收網(wǎng)絡(luò)+-+-(b)濾波電路3.11 功率因數(shù)的提高1.功率因數(shù):對(duì)電源利用程度的衡量。X+-的意義：電壓與電流的相位差，阻抗的輻角時(shí),電路中發(fā)生能量互換,出現(xiàn)無(wú)功當(dāng)功率這樣引起兩個(gè)問(wèn)題:(1) 電源設(shè)備的容量不能充分利用若用戶： 則電源可發(fā)出的有功功率為： 若用戶： 則電源可發(fā)出的有功功率為： 而需提供的無(wú)功功率為:所以 提高 可使發(fā)電設(shè)備的容量得以充分利用無(wú)需提供的無(wú)功功率。（2）增加線路和發(fā)電機(jī)繞組的功率損耗(費(fèi)電)所以要求提高電網(wǎng)的功率因數(shù)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的意