RLC串联电路 (1)

1、学习重点：学习重点：1、RLC串联电路中的串联电路中的总电压总电压2、RLC串联电路中的阻抗串联电路中的阻抗3、电压三角形电压三角形4、阻抗三角形阻抗三角形以正弦电流为例以正弦电流为例)sin(imtIi振幅振幅角频率角频率相位相位初相位初相位: 简称简称初相初相振幅、角频率和初相称为正弦量的的三要素。振幅、角频率和初相称为正弦量的的三要素。波形波形itOImi iutui(a)iutuiituui(c)(b) LU RU U I CU U RU I (a) (b) sinmiIt若若则则RLCuuuuRLC串联电路：串联电路：uRLCRuLuCuisinmRuI Rtsin(90 )mLLX

2、uItsin(90 )mCCXuIt 为 矢量和 端电压、电流的相位关系：端电压、电流的相位关系：（一）（一）URUCUUL CLUU .U.CLRUUU、00arctanLCuiRUUUUC+00arctan0LCuiRUUU(1)ULIULURUIUC+UL LCUU00arctan0LCuiRUUULCUU000uiULURUCIUUCUC(2)(3)RLCuuuuRCL2CL2arctan)(UUUUUUUR（二）（二）由于由于RUICULUCLUUU电压三角形电压三角形由矢量图由矢量图CLXUUUUURUX其中其中IZ22ZRX由由令令电路的总阻抗（电路的总阻抗（ ）LCXXX电抗（

3、电抗（ ）2CL2)(UUUURIXXRCL22)(IXR22RLC串联电路欧姆定律串联电路欧姆定律ZUI 阻抗角阻抗角电压三角形各条边同电压三角形各条边同除以除以电流电流I，可得到一个，可得到一个阻抗三阻抗三角形角形如右图示：如右图示：|Z|X=LC1RUURUXIUZ IURRIUXX由于由于RXXRXCLarctanarctanRLCRULUCUIU假设假设R、L、C已定，已定，电路性质能否确定？电路性质能否确定？（阻性？感性？容性？）（阻性？感性？容性？）不能！不能！ 当当不同时，可能出现：不同时，可能出现： XL XC ，或，或 XL XC , 或或 XL =XC 。CXLXCL1

4、、例例1：一个线圈的电阻：一个线圈的电阻 ，电感，电感 和一个电容和一个电容 的电容器相串联，外加的电容器相串联，外加频率频率 =150kHz,通过电路的电流为通过电路的电流为I=2mA。求：。求：（1）电路中电压的有效值及初相；）电路中电压的有效值及初相；（2）电压）电压 以及他们与电流的相位差以及他们与电流的相位差（3）画出矢量图）画出矢量图 kR1mHL5 . 0FC4105fRULUCU4710105 . 01015014. 32332LXfLfCXC2121231051015031421103（1）解：解：22()LCZRXX5 .2773)21234710(100022RXXCL

5、arctan9 .6810002590arctanIZU VV547. 51025 .27733RIURVV210210003IXULLVV420. 910247103IXUCCVV246. 410221223（2）电阻两端电压电阻两端电压电路中电压的有效值电路中电压的有效值初相初相电感两端电压电感两端电压电容两端电压电容两端电压RUI与与同相同相LUI超前超前90CU滞后滞后I90例例2 在电阻、电感和电容串联电路中，电路中电流为在电阻、电感和电容串联电路中，电路中电流为6A， 电源频率为电源频率为50Hz。 试求：试求：（1）电源电压有效值）电源电压有效值U； （2）电路参数）电路参数 R

6、、L和和C；（；（3）电流与电压的相位差。）电流与电压的相位差。80 ,180 ,240RCLUV UV UV2222()80(240 180)100RLCUUUUV8013.36RURI解：解：（1）（2）240406LLUXI400.1322 3.14 50LXLHf180306CCUXI110.00010622 3.14 50 30CCFfX4030arctanarctan36.913.3LCXXR（3）电路的感抗大于容抗，电路呈感性，电压超前电流电路的感抗大于容抗，电路呈感性，电压超前电流36.9思考题（一）思考题（一）因为交流物理量除有效值外还有相位。因为交流物理量除有效值外还有相位。 CLCLRXXIIRUUUU？CURUULUCLUUICLRUUUURLCRULUCUIU在在R-L-C串联电路中串联电路中正误判断正误判断在在正弦交流电路中正弦交流电路中？ZUI Zui ？ZUI？ UIIUUI（