电路与模拟电子技术原理 教学课件 ppt 作者 胡世昌 第5章2谐振
30页1、08:35:25,1,电路与模拟电子技术 原理,第五章 正弦稳态分析,08:35:25,2,第5章 正弦稳态分析,5.1 正弦交流电 5.2 相量 5.3 相量分析 5.4 阻抗与导纳 5.5 谐振 5.6 相量分析法 5.7 交流电路的功率 5.8 三相电路,08:35:25,3,5.5 谐振,前面的分析表明,RLC正弦交流电路的阻抗与电源频率有关, 通过改变电源频率或元件的参数,可能使电路总体阻抗中的虚部即电抗成分为零,即电路呈现为纯电阻性,此时称为电路发生了谐振。 显然,谐振发生时,电路输入端的电压与电流同相。 根据RLC元件的连接方式不同,谐振又可分为串联谐振和并联谐振。,08:35:25,4,5.5.1 串联谐振(电压谐振),串联谐振电路 ZZRZLZCRjL 1/(jC) 欲发生谐振,必有虚部为零,08:35:25,5,串联谐振(续),串联谐振时阻抗(的模)最小,等于电阻R 外加电压与电阻电压相等, 外加电压全部加到电阻上, 电感电压和电容电压不参与分压。 串联谐振也称为电压谐振: 串联谐振时,通常满足R UR UL和UC幅值很大,相位相反,互相抵消,08:35:25,6,
2、串联谐振(续),串联谐振时,UL和UC大小相等,相位相反,08:35:25,7,5.5.2 并联谐振(电流谐振),并联谐振电路的导纳 Y1/Rj(C1/L)Gj(BCBL) 令虚部为零,得到,08:35:25,8,并联谐振(续),并联谐振时导纳(的模)最小,等于电导G 干路电流等于电阻支路电流, 干路电流全部经过电阻, 电感支路和电容支路不参与分流。 并联谐振也称为电流谐振: 并联谐振时,通常满足G IR IL和IC幅值很大,相位相反,互相抵消,08:35:25,9,并联谐振(续),并联谐振时,IL和IC大小相等,相位相反,08:35:25,10,5.5.3 谐振的物理本质,能量不断地在电感和电容之间转移,但在任何瞬间,存储在电感中的磁场能与存储在电容中的电场能之和始终不变,变化的仅仅是能量储存的形式。 外电路提供的功率完全为电阻所吸收,电源与储能元件之间不存在能量交换。 电路中稳定地存储着一定量的电、磁能,这部分能量只在电感与电容之间交换。,08:35:25,11,5.5.4 谐振的品质因数(quality factor),谐振电路的品质因数Q定义为 总储能与每个储能元件(电容或电感
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