RLC串联谐振电路及答案(20151222)

是想让人来搜你的文档吗 RLC 串联谐振电路 一 知识要求 理解 RLC 串联电路谐振的含义 理解谐振的条件 谐振角频率 频率 理解谐振电路 的特点 会画矢量图 二 知识提要 在 RLC 串联电路中 当总电压与总电流同相位时 电路呈阻性的状态称为串联谐振 1 串联谐振的条件 CLCL XXUU 即 2 谐振角频率与频率 由 LC f LC C L 2 1 11 0 谐振频率 得 3 谐振时的相量图 L U Uc R U U I 4 串联谐振电路的特点 电路阻抗最小 Z R 电路中电流电大 I0 U R 总电压与总电流同相位 电路呈阻性 电阻两端电压等于总电压 电感与电容两端电压相等 相位相反 且为总电压的 Q 倍 即 UL UC I0XL I0XC QU L X R U U R XL 式中 Q 叫做电路的品质因数 其值为 1 由于一般串联谐振电路中的 R 很小 所以 Q 值 CRfR Lf R X R X Q CL 0 0 2 12 总大于 1 其数值约为几十 有的可达几百 所以串联谐振时 电感和电容元件两端可能 会产生比总电压高出 Q 倍的高电压 又因为 UL UC 所以串联谐振又叫电压谐振 5 串联谐振电路的应用 适用于信号源内阻较低的交流电路 常被用来做选频电路 三 例题解析 1 在 RLC 串联回路中 电源电压为 5mV 试求回路谐振时的频率 谐振时元件 L 和 C 上的电压以及回路的品质因数 解解 RLC 串联回路的谐振频率为 LC f 2 1 0 谐振回路的品质因数为 R Lf Q 0 2 谐振时元件 L 和 C 上的电压为 mV 5 mV5 CL C L R QUU 2 在 RLC 串联电路中 已知 L 100mH R 3 4 电路在输入信号频率为 400Hz 时发生谐振 求电容 C 的电容量和回路的品质因数 解解 电容 C 的电容量为 F58 1 4 631014 1 2 1 2 0 Lf C 回路的品质因数为 74 4 3 1 040028 6 2 0 R Lf Q 3 已知某收音机输入回路的电感 L 260 H 当电容调到 100PF 时发生串联谐振 求电路的 谐振频率 若要收听频率为 640KHz 的电台广播 电容 C 应为多大 设 L 不变 解 KHZ LC f 2 1 0 126 10101026014 3 2 1 XXXXX 238PF 6232 10260 1064014 3 2 1 2 1 XXXXXLf C 四 练习题 一 填空题 1 串联正弦交流电路发生谐振的条件是 谐振时的谐振频率品质因数 Q 串联谐振又称为 2 在发生串联谐振时 电路中的感抗与容抗 此时电路中的阻抗最 电 流最 总阻抗 Z 3 在一 RLC 串联正弦交流电路中 用电压表测得电阻 电感 电容上电压均为 10V 用 电流表测得电流为 10A 此电路中 R P Q S 4 在含有 L C 的电路中 出现总电压 电流同相位 这种现象称为 这种现 象若发生在串联电路中 则电路中阻抗 电压一定时电流 且在电感和 电容两端将出现 5 谐振发生时 电路中的角频率 0 0 f 二 判断题 1 串联谐振电路不仅广泛应用于电子技术中 也广泛应用于电力系统中 2 串联谐振在 L 和 C 两端将出现过电压现象 因此也把串谐称为电压谐振 三 选择题 1 RLC 并联电路在 f0时发生谐振 当频率增加到 2f0时 电路性质呈 A 电阻性 B 电感性 C 电容性 2 处于谐振状态的 RLC 串联电路 当电源频率升高时 电路将呈现出 A 电阻性 B 电感性 C 电容性 3 下列说法中 是正确的 A 串谐时阻抗最小 B 并谐时阻抗最小 C 电路谐振时阻抗最小 4 发生串联谐振的电路条件是 A B C R L 0 LC f 1 0 LC 1 0 5 在 RLC 串联正弦交流电路 已知 XL XC 20 欧 R 20 欧 总电压有效值为 220V 电 感上的电压为 V A 0 B 220 C 73 3 6 正弦交流电路如图所示 已知电源电压为 220V 频率 f 50HZ 时 电路发生谐振 现 将电源的频率增加 电压有效值不变 这时灯泡的亮度 A 比原来亮 B 比原来暗 C 和原来一样亮 HL L C u 7 正弦交流电路如图所示 已知开关 S 打开时 电路发生谐振 当把开关合上时 电路 呈现 A 阻性 B 感性 C 容性 R L C1 S C2 u 三 计算题 1 在 RLC 串联电路中 已知 L 100mH R 3 4 电路在输入信号频率为 400Hz 时发生谐振 求电容 C 的电容量和回路的品质因数 2 一个串联谐振电路的特性阻抗为 100 品质因数为 100 谐振时的角频率为 1000rad s 试 求 R L 和 C 的值 3 一个线圈与电容串联后加 1V 的正弦交流电压 当电容为 100pF 时 电容两端的电压为 100V 且最大 此时信号源的频率为 100kHz 求线圈的品质因数和电感量 4 已知一串联谐振电路的参数 外加电压 10RmH13 0 LpF558 C mV 5 U 试求电路在谐振时的电流 品质因数及电感和电容上的电压 5 已知串谐电路的线圈参数为 接在角频率的mH21 LR rad s2500 10V 电压源上 求电容 C 为何值时电路发生谐振 求谐振电流 I0 电容两端电压 UC 线圈 两端电压 URL及品质因数 Q 6 如右图所示电路 其中V 调节电tu314cos2100 容 C 使电流 i 与电压 u 同相 此时测得电感两端电压为 200V 电流 I 2A 求电路中参数 R L C 当频率下调为 f0 2 时 电路呈何种性质 答案 一 填空 1 XL R 电压谐振 CLCL XXUU 即 2 相等 最小 最大 R 3 1 欧 100W Q 0var S 100VA 4 串联谐振 最小 最大 过电压 5 LC f LC 2 1 1 0 二 判断 1 对 2 错 三 选择题 1 B 2 B 3 A 4 C 5 B 6 B 7 B 四 计算题 1 解 F58 1 10100 40014 3 2 1 2 1 2 1 2 1 322 000 XXXXLfXfXf C LC 74 4 3 1 040014 3 22 0 XXX R Lf R X Q L 2 R 100 欧 L 10H C 0 1 F 3 C 两端产生过电压 说明发生了串联谐振 CLCL XXUU 即 R u C i L mH f X L R X Q I U R mACUf X U I L C c c c 250 2 100 160 28 6 2 0 0 4 KHZ LC f 600 2 1 0 解 49 I U