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(完整版)8.3RL和RC串联电路

(完整版)8.3RL和RC串联电路
(完整版)8.3RL和RC串联电路

8.3 RL和RC串联电路

考纲要求:熟练掌握RLC串联正弦交流电路中电流和电压的关系及功率的计算。

教学目的要求:掌握RL、RC串联电路中电压与电流的大小、相位和功率的关系。

教学重点:掌握RL、RC串联电路中电压与电流的大小、相位和功率的关系。

教学难点:掌握RL、RC串联电路中电压与电流的相位关系。

课时安排:3节课型:复习

教学过程:

【知识点回顾】

一、RL串联电路

1、电压与电流的相位关系

相量图:

超前Φ角, <Φ< ,电路呈性。

2、电压与电流的大小关系

(1)电压三角形

由电压三角形可得:U= Φ= = (2)阻抗三角形

由阻抗三角形可得:Z= Φ= =

3、相量关系

?

I=

4、功率关系:

(1)有功功率P= = (2)无功功率Q= = (3)视在功率S= =

功率三角形:

5、功率因数 cosΦ= = =

二、RC串联电路

1、电压与电流的相位关系

相量图:

超前Φ角, <Φ< ,电路呈性。

2、电压与电流的大小关系

(1)电压三角形

由电压三角形可得:U= Φ= =

(2)阻抗三角形

由阻抗三角形可得:Z= Φ= = 3、相量关系

?

I=

4、功率关系:

(1)有功功率P= = (2)无功功率Q= = (3)视在功率S= =

功率三角形:

5、功率因数 cosΦ= = =

6、应用

(1)超前网络 (2)滞后网络

【课前练习】

一、判断题

1、R-L 串联电路分析相位关系时,I 与U R 相位相同,I 比U L 相位滞后90 O ,故不能直接相加。 ( )

2、一个实际的电感线圈可以看成是一个RL 的串联电路。 ( )

3、RL 串联电路中的电压在相位上超前电流90O 。 ( )

二、选择题

1、RL 串联电路中,电阻、电感的电压均为100 V ,则总电压为 ( )

A. 200V

B.141.4 V

C.100V

D.150 V

2、在RL 串联电路中正确的表达式是 ( ) A. I=L X R U + B .i=22L X R u + C.I=22L

X R U + D.i=u /|Z| 3、在日光灯等效电路如图所示,由交流电源供电,如果交流电的频率增大时,则镇流器(线圈)的 ( )

A.电感增大 B .电感减小 C .感抗增大 D .感抗减小

4、两纯电容串联,Xc1 =4Ω,Xc2 =3Ω.下列结论正确的是( )

A .总电容为7F

B .总容抗为7Ω

C .总容抗为5Ω

D .总容抗随交流电频率增大而增大

三、填空题

1、如图所示,已知u=28.28sin(ωt+45 O )V ,R=4Ω,XL=3Ω,则各电流表,电压表的读数为:

A 的读数为: V1的读数为:

V2的读数为: V 的读数为:

2、当交流电源的频率增加时,R-C 串联电路上端电压和电流的

相位差将 。

四、分析计算题

1、一个电感线圈,两端加l00V 直流电压时,电流为25 A ,两端加“100V ,50 Hz ”交流电压时,流过的电流为20 A ,求该线圈的电阻值和电感值。

【例题讲解】

例1:RL 串联电路,f=1000HZ ,L=10mH ,欲使输出电压u2超前输入电压u1 300,求电阻R 。

例2:电风扇电动机往往通过串联电感L'的方法降低电压进行调速,

如下图所示。电动机的等效复阻抗Z=180+j240Ω,外加电源电压

U=220V,要使电动机的电压U M=180V,试求串联电感L’?(f=50Hz)

【巩固练习】

1、一电阻R=80Ω和一阻抗为|Z|的线圈相串联,接入电压U=40V的交流电路中,这时电阻两端的电压U R=20V,线圈两端的电压U Z=30V,求(1)电阻上消耗的功率;(2)线圈消耗的功率;(3)整个电路的功率因数。

2、如图电路中,若U=U1+U2,则R1、C1、R2、C2的关系应满足 ( )

A. C l≠C2、R l=R2

B. C l= C2 R l≠R2

C.R l C l = R2 C2

D. R l C2= R2C l

【课后练习】

一、判断题

1、RL串联电路的阻抗随电源频率的升高而增大,随频率的下降而减小。 ( )

2、RL移相电路中,输出电压取之电阻,则输出电压的相位滞后予输入电压的相位。 ( )

3、RC移相电路中,输出电压取之电阻,则输出电压的相位滞后于输入电压的相位。 ( )

二、选择题

1、某电感线圈,接入直流电,测出R=10Ω,接入工频交流电,测出阻抗为20Ω,则线圈的感抗为 ( )

A. 10Ω

B.8Ω

C.30Ω

D.17.3Ω

2、如图u与u2的相位关系是 ( )

A.u超前u2 B.u滞后u2

C.u和u2同相 D.u和u2反相

3、上题图中,u与u2相位差的绝对值为30 O,R=10Ω,则电容C的容抗是 ( )

A.34.6Ω B.5Ω

C.30Ω D.17.3Ω

4、图示的正弦交流电路中,若U=U1+U2成立,则R1,L1,R2,L2应满足关系( )

A. L1=L2 R1≠R2

B.R1=R2 L1≠L2

C. R1L1=R2L2

D. R1L2=R2L1

三、填空题

1、某负载端电压

?

U=120+j50v,电流

?

I=8+j6A,则电路的Z= . 电路的有功功率

P= W。

2、某容性负载两端电压为

?

U=100∠-300V,功率因数为0.6,则电流的初相角为,

功率因数角为。

3、一个电感线圈接在U=120V的直流电源上,电流为20A,若接在U=220V的工频交流电源上,则电流为28. 2A,线圈的电阻R= Ω,感抗XL= Ω。

4、如图所示的R-C串联电路中,已知电压频率是800Hz,电容是0.046uF,需要输出电压U2较输入电压U滞后30O的相位差,则Φ= ,R= ,ωRC= 。

四、分析计算题

1、在如图所示电路中,电源频率f=50Hz,总阻抗|Z |= 200Ω,且u与uc相位差为30O。试求:

(1)R,C;

(2)若又知U=2V,求电流i,有功功率P,无功功率Q,功率因数cosФ。

2、下图是测量电容损耗电阻R和电容C的电路。已测得各电压表V1、V2、V3的读数依

次为60V,180V和193V。已知R2=20Ω,电源频率f=50Hz。求R1和C。

3、用三表法(电压表、电流表和功率表)测量一只电感线圈R和L参数的电路如图,已

知电源f=50 Hz,伏特表读数为50 V,电流表读数为1A,功率表读数为30 W,求电感线圈

的R和L。

RC串联电路的阻抗

平山县职业教育中心教案首页 编号:_6_号授课教师:___宋翠平_____授课时间:_5_月____

步骤教学内容 教 学 方 法 教 学 手 段 学 生 活 动 时 间 分 配 明确目标 一、明确目标: 教师解读学习目标 二、引入 任务1: 分析RC串联电路应把握的基本原则 1、串联电路中电流处处相等,选择正弦电流为参考正弦 量。2、电容元件两端电压uC相位滞后其电流iC相位π/2。 教师讲解RC串联电路电压间的关系 讲授 (口 述) 演示 启发 提问 讨论 展示 实物 展示 课件 板书 个别 回答 小组 讨论 代表 发言 7分 钟 操作示范一、教师讲解RC串联电路的阻抗 对进行处理,得: 式中U——电路总电压的有效值,单位是伏[特],符 号为V; I——电路中电流的有效值,单位是安[培],符 号为A; |Z|——电路的阻抗,单位是欧[姆],符号为Ω。 其中 2 2 C X R Z+ = 。|Z|是电阻、电容串联电路的阻抗, 它表示电阻和电容串联电路对交流电呈现阻碍作用。阻抗的 大小决定于电路参数(R、C)和电源频率。 阻抗三角形与电压三角形是相似三角形,阻抗 角?也就是电压与电流的相位差的大小为 ?的大小只与电路参数R、C和电源频率有关,与 电压、电流大小无关。 教师 示范 课件 演示 教师 提问 课件 板书 演示 学生 抢答 小组 抢答 10 分 钟

二、教师讲解RC串联电路的功率 将电压三角形三边同时乘以I,就可以得到 功率三角形,如图4所示。 在电阻和电容串联的电路中,既有耗能元件 电阻,又有储能元件电容。因此,电源所提供的 功率一部分为有功功率,一部分为无功功率。且, 视在功率S与有功功率P、无功功率Q的关系遵从下 式: 2 2 C Q P S+ = 电压与电流间的相位差?是S 和P之间的夹角。 合作 学习 任务2 学生分析讨论试做下面习题: 在电子技术中,常常用到下图所示的电阻、电容串联电 路。其中C=10μF,R=Ω,输入电压Ui=5V,频率f=100Hz。求: UC及输出电压U0各是多少ui与u0的相位差是多少 启发 诱导 重点 讲解 个别 指导 课件 板书 个人 操作 小组 操作 20 分 钟

8.3RL和RC串联电路(可编辑修改word版)

8.3R L和R C串联电路 考纲要求:熟练掌握 RLC 串联正弦交流电路中电流和电压的关系及功率的计算。教 学目的要求:掌握 RL、RC 串联电路中电压与电流的大小、相位和功率的关系。教学 重点:掌握 RL、RC 串联电路中电压与电流的大小、相位和功率的关系。 教学难点:掌握RL、RC 串联电路中电压与电流的相位关系。 课时安排:3 节课型:复习 教学过程: 【知识点回顾】 一、RL 串联电路 1、电压与电流的相位关系 相量图: 超前Φ角,<Φ<,电路呈性。 2、电压与电流的大小关系 (1)电压三角形 由电压三角形可得:U= Φ== (2)阻抗三角形 由阻抗三角形可得:Z= Φ== 3、相量关系 ? I = 4、功率关系: (1)有功功率P= = (2)无功功率Q= = (3)视在功率S= = 功率三角形:

5、功率因数cosΦ== = 二、RC 串联电路 1、电压与电流的相位关系 相量图: 超前Φ角,<Φ<,电路呈性。 2、电压与电流的大小关系 (1)电压三角形 由电压三角形可得:U= Φ== (2)阻抗三角形 由阻抗三角形可得:Z= Φ== 3、相量关系 ? I = 4、功率关系: (1)有功功率P= = (2)无功功率Q= = (3)视在功率S= = 功率三角形: 5、功率因数cosΦ== = 6、应用

L L (1) 超前网络 ( 2)滞后网络 【课前练习】一、判断题 1、R-L 串联电路分析相位关系时,I 与 U R 相位相同,I 比 U L 相位滞后 90 O ,故不能直接相加。 ( ) 2、一个实际的电感线圈可以看成是一个 RL 的串联电路。 ( ) 3、RL 串联电路中的电压在相位上超前电流 90O 。 ( ) 二、选择题 1、RL 串联电路中,电阻、电感的电压均为 100 V ,则总电压为 ( ) A. 200V B.141.4 V C.100V D.150 V 2、在 RL 串联电路中正确的表达式是 ( ) U u U A. I= B .i= C.I= D.i=u /|Z| R + X L R 2 + X 2 R 2 + X 2 3、在日光灯等效电路如图所示,由交流电源供电,如果交流电的频率增大时,则镇流器(线圈) 的 ( ) A.电感增大 B .电感减小 C .感抗增大 D .感抗减小 4、两纯电容串联,Xc1 =4Ω,Xc2 =3Ω.下列结论正确的是( ) A .总电容为 7F B .总容抗为 7Ω C .总容抗为 5Ω D .总容抗随交流电频率增大而增大三、填空题 1、如图所示,已知 u=28.28sin(ωt+45 O )V ,R=4Ω,XL=3Ω,则各电流表,电压表的读数为: A 的读数为: V1 的读数为: V2 的读数为: V 的读数为: 2、当交流电源的频率增加时,R-C 串联电路上端电压和电流的相位差将 。 四、分析计算题 1、一个电感线圈,两端加 l00V 直流电压时,电流为 25 A ,两端加“100V,50 Hz ”交流电压时, 流过的电流为 20 A ,求该线圈的电阻值和电感值。 【例题讲解】 例 1:RL 串联电路,f=1000HZ ,L=10mH ,欲使输出电压 u2 超前输入电压 u1 300,求电阻 R 。

rc串联电路

实验内容: 一、 对于RC 串联电路输入不同频率的方波,电容、电阻输出情况。 二、 10V 直流下如果含有20mv 交流如何测量 三、 如图: 所示信号发生器给予10V 直流或10V 交流(要求不同频率下的正弦、方波三角波信号)电流值为多少。 实验一:对于RC 串联电路输入不同频率的方波,电容、电阻输出情况。 预习实验: 分析电路的传递函数,令RC =τ )(1 1 )(1 1)(11 )(s U s s U RCs s U R sC sC s U C += += += τ 令ωj s =,则= )(ωj U C )(1 1ωωτj U j + 当1<<ωτ即τ ω1 << 时,)()(ωj U s U C ≈,即低频时电路可看成是比例电路,输出信 号与输入信号基本一致;当1>>ωτ即τ ω1 >>时,)(1)(ωωτ ωj U j j U C ≈ ,即高频时电 路可看成是积分电路 基本RC 串联电路 R sC 1

) (1)(1)(1)(s U s s U s RC RC s U R sC R s U R + = + = += ττ,令ωj s =,则 = )(ωj U R )(1ωω ττj U j + 当1<<ωτ即τ ω1 <<时,)()(ωωj U j s U R ≈,即低频时电路可看成是微分电路;当 1>>ωτ即τ ω1 >> 时,)()(ωωj U j U C ≈,即高频时电路可看成是比例电路,输出信号与 输入信号基本一致 (以上内容为预习后摘抄) 主要实验器材: 数字的信号发生器、数字示波器、1k Ω电阻、0.01μF 电容(103) 经计算:s 0001. 0=τ,s rad /0001001 =τ ,即f=15923.567HZ 理论分析: 对于低通电路,即RC 串联两端信号,当输入频率f 远小于1592.356HZ 时,为比 例电路,远大于时为积分电路; 对于高通电路,即RC 并联两端信号,当输入频率f 远小于1592.356HZ 时,为微分电路,远大于时为比例电路; 实验过程(结果): 黄色线输入,蓝色线输出 低通电路: 即测量串联RC 电容两边信号

大学物理RC串联电路

1、通过对RC串联电路暂态过程的研究,加深对电容特性的认识。掌握时间常数τ的意义及测量方法。 2、进一步熟悉示波器的使用。 EE1641B1型函数信号发生器,LDS20410数字示波器,RX7/0型十进式电容箱,ZX21型旋转式电阻箱(新)(),导线若干 1、RC串联电路 如图1即为RC串联电路,当开关K打向“1”时,电源E对电容C充电,若在此之前电容C无电荷积累,则称此为RC电路的零状态响应;在电容充有电荷的情况下,若将开关K打向“2”,则电容对电路放电,称此为零输入响应。 根据基尔霍夫定律可得,在零状态响应时,有: 可得: 对式子的两边进行积分 则电阻R两端的电压: 在零输入响应时,有: 对式子再次进行积分,取Uc从E到0,时间0到t可得: 由(1-1)至(1-4)式可以描述电路中,元件R、C两端电压Ur、Uc随时间t变化的充放电过程,如图2 从图中可以看出不管是充电还是放电Uc和Ur都是按照指数规律变化的。充电时,E=Ur+Uc,

电容两端电压Uc随充电电量q的增加而逐渐增加,而随着q或Uc的增加,Ur相应减少。同理放电时,Uc+Ur=0,开始时Uc=E,Ur=-E,逐渐放电后,电能逐渐消耗在电阻上,使得Uc和Ur逐渐趋于零。 2、时间常数τ的测量 在RC暂态电路中,时间常数τ是一个重要的参数,它唯一决定了暂态过程的快慢。τ值可以通过测量示波器屏幕上显示的Uc和Ur曲线然后采用最小二乘法得到,具体做法如下(以Uc充电为例)。 记录充电时Uc(t)曲线上所对应的几个坐标参数,并在相同灵敏度下测量出方波信号的幅值E。将(1-1)式改写为 , 并在两边取对数,可得: 令x=t,y=ln(E-Uc),则(2-1)式可写为直线方程y=kx+b的形式。通过作图法或最小二乘法求出斜率k,则可得: 一、用示波器测量信号发生器产生的方波信号的重要参数 1、打开示波器的开关,让它预热20秒。打开信号发生器的开关,旋转频率调节旋钮,调节频率为1000Hz,旋转电压调节旋钮,调节电压为4.0V,按下电源波形按钮,将波形调为方波。因为仪器稳定有一段时间,所以要等待15分钟后再进行下面的实验。 2、将信号发生器的红线和示波器的通道线相接,信号发生器的黑线和示波器的通道接地线相接。示波屏上出现一串方形波。按下自动测量功能键,用示波屏右边的菜单键选择“峰峰值”,记录下此时直接测量的峰峰值;用示波屏右边的菜单键选择“周期”,记录下此

RC、RL串联电路的稳态特性

127 实验22 RC 、RL 串联电路的稳态特性 一.目的要求 1.了解RC 及RL 串联电路的稳态特性。 2.观察RC 低通电路的滤波作用。 3.学习使用相位计测量相位差。 二.引言 在电工电路特别是在电子电路中,时常用RC 或RL 串联的分压电路来传输交流电压信号。如果给该串联的电路加上正弦交流电压,则经历一段暂态过程,电路中的电流和每个元件上的电压便稳定下来,称为稳定状态。在稳定状态下,以总电压为输入电压,以一个元件上的电压为输出电压,则输出电压与输入电压之比称为该电路的传输系数,它是复数。当输入电压频率改变时,传输系数的模和幅角也将随着改变。本实验将研究这种变化规律——电路的幅频特性和相频特性。 三.原理 1.RC 电路:高通与低通 见图1:若输出电压U1是从电阻R 上取的,称该电路为高通电路。若输出电压U2是从电容上取的,该电路为低通电路。 信号 发生器 图1 2.RC 全通电路 如右图2所示,当满足R 1C 1=R 2C 2 (3.1)条件时, 可以证明传输系数的模和幅角分别如下所示: 212R R R )2(+=U K (3.2) 0=? (3.3) 它们均与频率无关,故该电路为全通电路, 亦称脉冲分压电路。 3.RL 串联电路:RL 串联电路用得较少,这里不再讨论。 四.仪器用具 标准电阻(1K Ω),标准电容(0.1μF ),标准电感(0.1H ),双踪示波器,信号发生器,相位计。 五.实验内容 1.研究RC 高通、低通电路的传输特性 将图1电压U1、U2分别送至示波器1,2通道。信号发生器输出电压调为3伏左右。调出U1、U2波形。在信号发生器的输出为159.2Hz 、1592Hz 和15.92KHz 等频率下,分别测出荧光屏上U1和U2R 波形高度,再分别算出传输系数K 值。在上述每一个频率上,用相位计测出输出电压与输入电压之间的幅角?。 信号发生器

RC串联电路

RC电路的应用 推荐 RC电路在模拟电路、脉冲数字电路中得到广泛的应用,由于电路的形式以及信号源和R,C元件参数的不同,因而组成了RC电路的各种应用形式:微分电路、积分电路、耦合电路、滤波电路及脉冲分压器。关键词:RC电路。微分、积分电路。耦合电路。在模拟及脉冲数字电路中,常常用到由电阻R和电容C组成的RC电路,在些电路中,电阻R和电容C的取值不同、输入和输出关系以及处理的波形之间的关系,产生了RC电路的不同应用,下面分别谈谈微分电路、积分电路、耦合电路、脉冲分压器以及滤波电路。 1. RC微分电路 如图1所示,电阻R和电容C串联后接入输入信号V I,由电阻R输出信号V O,当RC 数值与输入方波宽度t W之间满足:R C<t1),电容C的电压按指数规律快速充电上升,输出电压随之按指数规律下降(因V O=V

I-V C=V m-V C),经过大约3τ(τ=R × C)时,VCVm,VO0,τ(RC)的值愈小,此过程愈快,输出正脉冲愈窄。 t=t2时,V I由V m→0,相当于输入端被短路,电容原先充有左正右负的电压V m 开始按指数规律经电阻R放电,刚开始,电容C来不及放电,他的左端(正电)接地,所以V O=-V m,之后V O随电容的放电也按指数规律减小,同样经过大约3τ后,放电完毕,输出一个负脉冲。 只要脉冲宽度t W>(5~10)τ,在t W时间内,电容C已完成充电或放电(约需3 τ),输出端就能输出正负尖脉冲,才能成为微分电路,因而电路的充放电时间常数τ必须满足:τ<(1/5~1/10)t W,这是微分电路的必要条件。 由于输出波形V O与输入波形V I之间恰好符合微分运算的结果[V O=RC( dV I /dt)],即输出波形是取输入波形的变化部分。如果将V I按傅里叶级展开,进行微分运算的结果,也将是V O的表达式。他主要用于对复杂波形的分离和分频器,如从电视信号的复合同步脉冲分离出行同步脉冲和时钟的倍频应用。2. RC耦合电路 图1中,如果电路时间常数τ(RC)>>t W,他将变成一个RC耦合电路。输出波形与输入波形一样。如图3所示。 (1)在t=t1时,第一个方波到来,V I由0→V m,因电容电压不能突变(VC= 0),V O=V R=V I=V m。 (2)t1>tW,电容C缓慢充电,VC缓慢上升为左正右负,V O=V R=V I-V C,V O缓慢下降。 (3)t=t2时,V O由V m→0,相当于输入端被短路,此时,V C已充有左正右负电压Δ[Δ=(V I/τ)×t W],经电阻R非常缓慢地放电。 (4)t=t3时,因电容还来不及放完电,积累了一定电荷,第二个方波到来,电阻上的电压就不是V m,而是V R=V m-V C(V C≠0),这样第二个输出方波比第一个输出方波略微往下平移,第三个输出方波比第二个输出方波又略微往下平移,…,最后,当输出波形的正半周“面积”与负半周“面积”相等时,就达到了稳定状态。也就是电容在一个周期内充得的电荷与放掉的电荷相等时,输出波形就稳定不再平移,电容上的平均电压等于输入信号中电压的直流分量(利用C的隔直作用),把输入信号往下平移这个直流分量,便得到输出波形,起到传送输入信号的交流成分,因此是一个耦合电路。 以上的微分电路与耦合电路,在电路形式上是一样的,关键是tW与τ的关系,下面比较一下τ与方波周期T(T>tW)不同时的结果,如图4所示。在这

RC回路的作用

RC吸收回路的作用,一是为了对感性器件在电流瞬变时的自感电动势进行钳位,二是抑制电路中因dV/dt对器件所引起的冲击,在感性负载中,开关器件关断的瞬间,如果此时感性负载的磁通不为零,根据愣次定律便会产生一个自感电动势,对外界辞放磁场储能,为简单起见,一般都采用RC吸收回路,将这部份能量以热能的方式消耗掉。 设计RC吸收回路参数,需要先确定磁场储能的大小,这分几种情况: 1、电机、继电器等,它的励磁电感与主回路串联,磁场储能需要全部由RC回路处理,开关器件关断的瞬间,RC回路的初始电流等于关断前的工作电流; 2、工频变压器、正激变压器,它的励磁电感与主回路并联,励磁电流远小于工作电流。虽然磁场储能也需要全部由RC回路处理,但是开关器件关断的瞬间,RC回路的初始电流远小于关断前的工作电流。 3、反激变压器,磁场储能由两部份辞放,其中大部份是通过互感向二次侧提供能量,只有漏感部份要通过RC回路处理, 以上三种情况,需要测量励磁电感,互感及漏感值,再求得RC回路的初始电流值。 R的取值,以开关所能承受的瞬时反压,比初始电流值;此值过小则动态功耗过大,引值过大则达不到保护开关的作用; C的取值,则需要满足在钳位电平下能够储存磁能的一半,且满足一定的dV/dt。 电容和电阻串联后和一个电磁阀并联构成一个电路。 那么RC串联的作用是什么? 本来是在电磁阀后面对地接一个电容,使电路中的交流成份由电容入地,这样,在电磁阀中没有交流成份,电磁阀工作更稳定(这电磁阀是靠直流电工作的)。但是,这时电容与电感(电磁阀就相当一个电感)并联就有可能引起振荡,在这个回路中接入一个电阻,起到阻尼作用,就能避免引起振荡。 电磁阀就是一个线圈,通电后产生磁性吸合,使阀门闭合(或打开),线圈有电感,与电容并联就可能产生振荡。 在电感中有电流存在时,电感中有磁场能,在电容两端有电压时,电容中有电场能,当电容与电感并联时,这两种能量可以相互转换。这个道理就象一个细线悬挂的小球,当小球摆动时,动能与重力势能发生互相转换,小球发生“振动”,在电容与电感中就发生电的“振荡”。这种振荡有时是有用的,有时是有害的。你在前面的电路中就是不愿出现这种有害的振荡,解决办法就是在电路中增加“阻尼”,就是消耗电感与电容并联电路中的能量,那就是加入电阻,这电阻就被称为“阻尼电阻”。

RC串并联电路

RC网络频率特性和选频特性的研究(综合实验) 一、实验目的 1.学会已知电路性能参数的情况下设计电路(元器件)参数; 2.用仿真软件Mutualism研究RC串、并联电路及RC双T电路的频率特性;3.学会用交流毫伏表和示波器测定RC网络的幅频特性和相频特性;4.理解和掌握低通、高通、带通和带阻网络的特性 5.熟悉文氏电桥电路的结构特点及选频特性。 二、实验设备 (记录所用设备的名称型号编号) 三、实验原理 电路的频域特性反映了电路对于不同的频率输入时,其正弦稳态响应的性质,一般用电路的网络函数() H jω表示。当电路的网络函数为输出电压与输入电压之比时,又称为电 压传输特性。即: ()2 1 U H j U ω= 1.低通电路 U 2 图4.3.1 低通滤波电路图4.3.2低通滤波电路幅频特性 简单的RC滤波电路如图4.3.1所示。当输入为 1 U,输出为 2 U时,构成的是低通滤波电路。因为: 11 2 1 11 U U U j C j RC R j C ωω ω =?= + + 所以:

()()()2111U H j H j U j RC ωω ?ωω= ==∠+ ()H j ω= ()H j ω是幅频特性,低通电路 的幅频特性如图 4.3.2所示,在1RC ω=时,()0.707H j ω==,即210.707U U =,通常2U 降低到10.707U 时的角频率称为截 止频率,记为0ω。 2.高通电路 图4.3.3是高通滤波RC 电路。 1 2 图4.3.3 高通滤波电路 图4.3.4 高通滤波电路的幅频特性 12111U j RC U R U j RC R j C ωωω= ?= ?+??+ ??? 所以: ()()()211U j RC H j H j U jRC ωωω?ω= ==∠+ 其中()H j ω传输特性的幅频特性。电路的截止频率01RC ω= 高通电路的幅频特性如4.3.4所示 当0ωω<<时,即低频时 ()1H j RC ωω=<< 当0ωω>>时,即高频时, ()1H j ω=。 3.研究RC 串、并联电路及RC 双T 电路的频率特性;

RC串联电路的课件

隆回县职业中专学校专业基础科教学、学习设计方案专业科:信息科科目:电工技术基础年级:一年级班级:电57、58班 方案设计:王兰桂方案审核:____________备课节次:2 姓名:____________ 课题:RC串联电路 【学习内容】 1、RC串联电路电压间的关系。 2、RC串联电路的阻抗。 3、RC串联电路的功率。 【学习目的】 1、掌握RC串联电路电压和阻抗的计算。 2、掌握RC串联电路功率的计算。 【学习重点】 1、RC串联电路电压和阻抗的计算。 2、RC串联电路功率的计算。 【学习难点】 RC串联电路功率的计算。 【知识回顾】 1、在纯电容电路中电流和电压间的相位关系为_________________________________________, 2、在RL串联电路中以总电压u=Umsinωt为参考正弦量,则u R=_____________________________,u L=___________________________________,i=________________________________________,并画出RL串联电路相量图。 3、在RL串联电路电压三角形中cosφ=____________________, 在RL串联电路阻抗三角形中cosφ=____________________, 在RL串联电路功率三角形中cosφ=____________________, 【自学交流】 1、RC串联电路电压间的关系 1)、写出RC串联电路电压间的相量关系为_______________________________________,2)、画出RC串联电路相量图 2、RC串联电路的阻抗 1)、在RC串联电路中总电流I=_____________________________=______________________,2)、RC串联电路的阻抗为_________________________________________________________。 3、RC串联电路的功率S=_____________________________________, P=____________________________________,Q=____________________________________,【要点分析】 例题1:在RC串联电路已知R=100Ω,C=100μF,u=100sin100tV,求i、u R和u C的瞬时表达式并画出相量图。 例题2:把一个电容为40uF的电容器、阻值为60Ω的电阻串联接在u=1002sin(100πt)V的交 流电源上, 试求:1)电容器及电阻两端的电压U C和U R;2)电阻所消耗的功率和电路中的无功功率;3)u R和u的相位差。

RC串联的作用

RC串联作用 图所示是RC串联电路,RC串联电路由一个电阻Rl和一个电容Cl串联而成。在串联电路中,电容Cl在电阻Rl后面或在电阻Rl前面是一样的,因为串联电路中流过各元器件的电流相同。 1.RC串联电路电流特性 (1)电流特性。由于有电容的存在,电路中是不能流过直流电流的,但是可以流过交流电流,所以这一电路用于交流电路中。 (2)综合特性。这一串联电路具有纯电阻串联和纯电容串联电路综合起来的特性。在交流电流通过这一电路时,电阻和电容对电流都存在着阻碍作用,其总的阻抗是电阻和容抗之和。 2.RC串联电路阻抗特性 图所示是RC串联电路的阻抗特性曲线,图中x轴方向为频率,y轴方向为这一串联网络的阻抗。 从曲线中可看出,曲线在频率fo处改变,这一频率称为转折频率,这种RC串联电路只有一个转折频率fo。 在进行RC串联电路的阻抗分析时要将输入信号频率分成两种情况。 (1)输入信号频率j>fo情况。图是输入信号频率高于转折频率时的示意图,当输入信号频率f>fo时,整个RC串联电路总的阻抗不变了,其大小等于风,这是因为当输入信号频率高到一定程度后,电容Cl的容抗小到几乎为零,可以忽略不计,而电阻Rl的阻值是不随频率变化而变化的,所以此时无论频率是否在变化,总的阻抗不变而为R1。 (2)输入信号频率f

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