串并联谐振原理

专业基础课任务驱动型教学方法探索（一）串联谐振RXXtgXXRZXXjRZCLCLCL122串联谐振的条件CURLCURULUI串联谐振电路IU、同相若令：CLXX0则：谐振CLXX串联谐振的条件是：专业基础课任务驱动型教学方法探索fCCXfLLXCL2112谐振频率：ofCL001CLXXLC10LCf210专业基础课任务驱动型教学方法探索串联谐振的特点RXXRZZCL22minCLXX01RXXtgCLU、I同相RXXCL当时RIUXIUXIUCCLL000当电源电压一定时：RUIIImax0UC、UL将大于电源电压U专业基础课任务驱动型教学方法探索注：串联谐振也被称为电压谐振当时，RXRXCL、UUUCLRUI0谐振时：URXXRUXIUURXXRUXIUCCCCLLLL00LUCUIUURCLXX、专业基础课任务驱动型教学方法探索品质因数---Q值定义：电路处于串联谐振时，电感或电容上的电压和总电压之比。UCRURXUURLURXUCCLL001谐振时:RCRLUUUUQCL001在谐振状态下,若RXL、RXC，Q则体现了电容或电感上电压比电源电压高出的倍数。专业基础课任务驱动型教学方法探索串联谐振特性曲线0I0f20I1f2ffIRUI0谐振电流:0f谐振频率下限截止频率上限截止频率1221fffff通频带专业基础课任务驱动型教学方法探索0关于谐振曲线的讨论0II(a)不变，00I变化。(b)不变，变化。00I(c)不变，f变化。00I不变，01020II00II专业基础课任务驱动型教学方法探索谐振曲线讨论（之一）结论：R的变化引起变化R愈大愈小（选择性差）R愈小愈大（选择性好）0I0I0IR小R大不变，00I变化。0I0I0I0（1）不变即LC不变LC10RUI0R改变0I改变（2）专业基础课任务驱动型教学方法探索0I分析：（1）不变即U、R不变RUI0（2）改变0LC10结论：LC的变化引起变化L变小或C变小变大L变大或C变大变小000谐振曲线分析（之二）01020II不变，变化。00I专业基础课任务驱动型教学方法探索谐振曲线分析（之三）结论：Q愈大，带宽愈小，曲线愈尖锐。Q愈小，带宽愈大，曲线愈平坦。QfLRf02分析：0I不变，不变0（LC）、R不变，f12如何改变或？可以证明：可见与Q相关。f不变，f变化。0I0不变，00II20I专业基础课任务驱动型教学方法探索串联谐振时的阻抗特性0LRC1容抗0感抗022)(CLCLXXRXXjRZZ专业基础课任务驱动型教学方法探索串联谐振应用举例收音机接收电路1L2L3LC:1L接收天线2L与C：组成谐振电路:3L将选择的信号送接收电路专业基础课任务驱动型教学方法探索1L2L3LC组成谐振电路，选出所需的电台。C-2L321eee、、为来自3个不同电台（不同频率）的电动势信号；C2L2LR1e2e3e专业基础课任务驱动型教学方法探索已知：20H25022LRL、kHz8201fC2L2LR1e2e3e解：CLf21212221LfCpF150102501082021623C如果要收听节目，C应配多大？1e问题（一）：结论：当C调到150pF时，可收听到的节目。1e专业基础课任务驱动型教学方法探索问题（二）：1e信号在电路中产生的电流有多大？在C上产生的电压是多少？V101μEpF1501CH2502μL202LR已知：kHz8201f解答：129021fLXXCLA5.021REIV645C1CIXU所希望的信号被放大了64倍。C2L2LR1e2e3e专业基础课任务驱动型教学方法探索5-8并联谐振电路1II1U2I2211211)sin()cos(IIII式中：2211LXRUZUIRXLarctan1CXUZUI22＝ωCU总电流滞后总电压的相位差：11211cossinarctanIIIuLRi１iCi2前面已分析为感性负载的电流电压与电流同相位时，发生谐振专业基础课任务驱动型教学方法探索5-8并联谐振电路1IU2II12211211)sin()cos(IIII总电流的有功分量总电流的无功分量211sinII1）总电压与总电流同相位；2）=0；=03）Q=0整个电路呈电阻性，这时电路发生了谐振，此时总电流变小。总电压与总电流同相（谐振）2I专业基础课任务驱动型教学方法探索uLRi１iCi2一、并联谐振条件211sinII=0时，发生谐振221111)(sinLRLUZXZUILY？I2=UωCCLRL22)(则谐振条件为：谐振角频率ω0：2201LRLC一般情况下221LRLC，则谐振角频率和频率可化简为：LC10LCf210与RLC串联电路谐振频率近似相等？专业基础课任务驱动型教学方法探索二、并联谐振的特点2211211)sin()cos(IIIIuLRi１iCi2211sinII1、电路的总阻抗最大，电流最小LLXRRXRUII2222110cos末发生谐振时发生谐振时22LXRRUY？阻抗Z0为：RXRIUZL2200与RLC串联相比，结论相反2、谐振时两支路可能产生过电流211sinII由知专业基础课任务驱动型教学方法探索RXIRLLRRULRLULRLLRUIIL022222222112)()()()(sinuLRi１iCi2=I0Q式中，Q称为品质因数。由此可见，电路中感性无功电流和容性无功电流可能比总电流大很多倍。因此，并联谐振又称为电流谐振。三、并联谐振的应用选频器和振荡器。RLQ品质因数Q与感抗XL成正比与电阻R成反比专业基础课任务驱动型教学方法探索例1：已知：85pF25ΩHm250CRL、、.解：rad/s106.8610850.25116150LCωOOZQω、、试求：68.625100.25106.86360RLωQ+U-RCXLXI1ICI221LRLC因为专业基础课任务驱动型教学方法探索例2：+U-RCXLXI1ICI已知电路谐振时，I1=15A，I=9A，试用相量图分析IC。解：作出谐振时相量图，以电压u为参考相量U1Ii1滞后电压u一个角度12Ii2超前电压u900i=i1+i22IIu与i同相位i的相量、i1的相量、i2的相量组成直角三角形2122IIIAI12915222专业基础课任务驱动型教学方法探索iRiLiCiu例3：试分析R、L、C并联电路的谐振角频率及总电流。解：22)(CLRIIIIRCLIIIarctan当IL=IC时，θ=0即：U/ωL=ωCU所以：1/ωL=ωCLC10由电流最小，I0=IR作业：60页5-11一、（5、6）二、（4、5）例４：练习册62页第4题作业中的问题专业基础课任务驱动型教学方法探索讨论1、在感性负载两端并联电容的电路中，若发生谐振，则电流最大（）。RLQ×2、在感性负载两端并联电容的电路中，若发生谐振，则阻抗最大（）。√3、在感性负载两端并联电容的电路中，若发生谐振，品质因数。4、并联电路发生谐振时，电路中总的无功功率Q为0（）。√5、在感性负载两端并联一个适当的电容，能使总电压与电流，整个电路的功率因数，这种情况称为谐振，又称为谐振。同相等于1并联电流专业基础课任务驱动型教学方法探索一、谐振条件uLRi１iCi2CLRL22)(二、谐振角频率、频率2201LRLC221LRLCLC10LCf210三、谐振特点阻抗最大，电流最小四、品质因数RLQ两支路可能产生过电流220LXRRUIRXRIUZL2200I2=QI0专业基础课任务驱动型教学方法探索讨论6、在感性负载两端并联电容的电路中，若发生谐振，则电源不向电路输出无功功率（）。√7、在感性负载两端并联电容的电路中，若发生谐振，功率因数角最大（）。×8、在R、L、C并联电路中，若发生谐振，表明电感吸收的无功功率与电容发出的无功功率相等（）。√9、R、L、C、并联电路发生谐振时，视在功率S=（）。A、P+QB、PC、P2+Q2D、B22QP10、电路发生谐振时，电路的视在功率等于有功功率（）。√专业基础课任务驱动型教学方法探索对比关系点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题点击添加标题