串并联谐振原理
有多大?在 C 上 产生的电压是多少? 已知:
L 2 250μ H
C1 150pF
f1 820 kHz X L XC L 2 f 1 1290
R2 0.5 A
所希望的信号 被放大了64倍。
I E1
UC1 IXC 645 V
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(一)串联谐振
串联谐振的条件 串联谐振电路
I
R
Z R j X L X C Z R X L X C
2 2
UR
UL
X L XC tg R
1
若令: 则:
U
L C
0 U、I 同相
X L XC
UC
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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。 谐振时:
0 L XL UL U U R R XC 1 UC U U R 0CR
U L U C 0 L 1 Q U U R 0 RC
f0 f 2 L Q R
0
0
f
I0
不变,
不变,
f 与 Q 相关。
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。
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变化。
串联谐振时的阻抗特性
Z R j ( XL XC ) R X L X C
2 2
结论:LC 的变化引起
0 变化。
I0
不变,
0 变化
L 变小或 C 变小 L 变大或 C 变大
0
0 变大
变小
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谐振曲线分析(之三)
I
I0
I0 2
分析: I 0 不变, 0 不变 (LC)、R 不变,
f 或
可以 证明: 可见
2 1 如何改变 ?
P2 Q2 D、
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
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R改变
0
不变
I 0 改变
0
I0
不变, 变化。
结论:R的变化引起 R愈大 R愈小
I 0 变化
I 0 愈小(选择性差) I 0 愈大(选择性好)
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谐振曲线分析(之二)
I
I0
分析:(1) I 不变 0
U 即U、R不变 I0 R
01 02
(2)
0 改变
1 0 LC
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 Q L 。 R 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 同相 ,整个电路的功率因 数等于1 并联 电流 ,这种情况称为 谐振,又称
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0
1 LC
f0
1 2 LC
与RLC串联电路谐 振频率近似相等
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二、并联谐振的特点
末发生谐振时 I ( I1 cos 1 ) 2 ( I1 sin 1 I 2 ) 2
i
R
发生谐振时 I1 sin 1 I 2 1、电路的总阻抗最大,电流最小
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例1:
已知: L 0.25 m H、R 25Ω、C 85pF 试求: O 、 、 O ω Q Z
I
+
解: 因为
ω 0
1 R 2 >> L LC
2
U
R
XL
XC
I1
IC
0.25 85 10 6 6.86 10 rad/s
1 LC
C
e1、 2、 3 为来自3个不同电台(不同频率) e e
L2 - C 组成谐振电路 ,选出所需的电台。
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问题(一):如果要收听
e1 节目,C 应配多大?
RL2
L2
已知:
e1 e2 e3
C
C
L2 250H、 RL2 20 f1 820 kHz 1 解:f1 2 L 2C
I I 2 R (I L IC )2
iR
iL
iC
电流最小,I0=IR 作业中 的问题
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例4:练习册62页第4题
作业:60页5-11一、(5、6)二、(4、5)
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( × )。 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( √ )。
5-8 并联谐振电路
前面已分析
i
R
I ( I1 cos 1 ) 2 ( I1 sin 1 I 2 ) 2
U I 式中:1 Z1 U R XL
2 2
u
i1
i2
C
L
为感性负 载的电流
XL 1 arctan R
U U I2 Z2 X C
=ω CU
1
U
1 C 2 2f L 2
2 82010 25010
3 2
1
6
150pF
结论:当 C 调到 150 pF 时,可收听到
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e1 的节目。
RL2
L2
问题(二):
e1 e2 e3
解答:
C
e1信号在电路中产生的电流
E1 10μ V
RL2 20
总电流的无 功分量
I2
I1 sin 1 I 2
I
U
1
I2
1)总电压与总电流同相位; 2) =0; 3)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。
(谐振)
I1
=0
总电压与总电流同相
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一、并联谐振条件
I1 sin 1 I 2 =0时,发生谐振
在谐振状态下,若 R<XL、R<XC ,Q 则体现了电 容或电感上电压比电源电压高出的倍数。
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串联谐振特性曲线
U I0 R
谐振电流 谐振频率 下限截止频率 上限截止频率
I
f0 :
f1 f2
I0 2
I0
f f 2 f1 通频带
f1 f 0 f 2
f
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讨 论
一、谐振条件 L C 2 2 R (L)
i
R
二、谐振角频率、频率
1 R2 0 2 LC L
u
i1
i2
C
L
1 R 2 LC L
2
0
1 LC
f0
2
1 2 LC
I0 U R 2 R2 X L
三、谐振特点 阻抗最大,电流最小
U R2 X L Z0 I0 R
I 2 I 21 I 2
I 2 152 92 12A
U
R
XL
XC
I1
IC
I2
I
U
1
I2
I1
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例3:试分析R、L、C并联电路的谐振 角频率及总电流。 解:
I L IC arctan IR
u i
当IL=IC时,θ=0 即:U/ω L= ω CU 所以:1/ ωL= ωC 1 0 LC 由
关于谐振曲线的讨论
I
I
I0
I
I0
I0
0
(a)
不变, 变化。
01 02
(b)
0
I0
0 变化。
I 0 不变,
0 (c) I 不变, 0
0 不变,
f
变化。
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谐振曲线讨论(之一)
I
(1)
I0
R小
I0
R大
0
1 即LC不变 0 LC U (2) I 0 R
Z
容抗
L
0
R
感抗
0
0
1
C
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串联谐振应用举例
收音机接收电路
L1
C
L1 :
接收天线
L2 与 C :组成谐振电路
L2 L3
L3 : 将选择的信号送
接收电路
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RL2
L1
C
L2
L2 L3
的电动势信号;
e1 e2 e3
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பைடு நூலகம்
U 、 谐振时:I 0 X L XC R
U XL U L I0 X L X L U R R XC U UC I0 X C X C U R R
当
UL
UR U
I
X L R 、XC R
时,
U L UC U