RLC串联电路69031实用教案

1、教学目的(md)及重、难点 教学目的： 1、理解复阻抗的概念(ginin)； 2、理解RLC串联的正弦电路各部分的电流电压关系； 3、能对RLC串联的正弦电路进行分析和计算。n重点：n1、复阻抗(zkng)的概念；n2、 RLC串联的正弦电路各部分的电流电压关系；n3、电压三角形；n4、阻抗(zkng)三角形；n5、 RLC串联的正弦电路进行分析和计算。n难点：1、 RLC串联的正弦电路各部分的电流电压关系；2、电压三角形；3、阻抗三角形；4、 RLC串联的正弦电路进行分析和计算。第1页/共19页第一页，共20页。单一单一(dny)元件正弦电路中的基本关元件正弦电路中的基本关系式系式iRu U

2、IRIUdtdiLu UI)(LXjIUdtduCi UI)(CXjIU0QRURIUIP22(w(w、kw)kw) 0PLLLXUXIUIQ22(var(var、kvar)kvar) 相量式相量图功率瞬时式电路图RiuLiuCiu0PCCCXUXIUIQ22(var(var、kvar) kvar) LXLCXC1第2页/共19页第二页，共20页。uRLCRuLuCuiidtCdtdiLiRuuuuCLR1瞬时瞬时(shn sh)表表达式：达式：CLRUUUU相量式：相量式：注意：UURUL UCUmURmULm UCm第3页/共19页第三页，共20页。CLRUUUU且且 RLLCCUIRUI

3、jXUIjXRjXL-jXCRULUCUIUuRLCRuLuCuiZIXXjRIjXIjXIRIUCLCL第4页/共19页第四页，共20页。|)(ZXXjRZCLiuiuIUIUIUZ阻抗阻抗(zkng)： 阻抗角：阻抗角：其中其中(qzhng)iuCLRXX arctan22)(CLXXRIUZZIXXjRIjXIjXIRIUCLCL 第5页/共19页第五页，共20页。大小大小(dxio)关关系：系：相位相位(xingwi)关系：关系：RjXL-jXCRULUCUIUiuCLRXX arctan22)(CLXXRIUZiu| ZIU 第6页/共19页第六页，共20页。CLXX 0CLXX 0

4、LCXX0RXXCL arctan 电压与电流的相位差为阻抗角电压与电流的相位差为阻抗角 ，的大小、正负，由电路参数决定。的大小、正负，由电路参数决定。iu第7页/共19页第七页，共20页。电路性质(xngzh)由什么决定？电路性质只由L、C的大小(dxio)决定？例1：某RLC串联电路，L10mH、C100F，R5，当分别(fnbi)为2000rad/s、1000rad/s、500rad/s时电路为什么性质的负载？RXXCL arctan电路性质由L、C的大小及电路的频率的大小决定。第8页/共19页第八页，共20页。用相量图法用相量图法(t f)分析：分析：CUULUIRULCUUCLRUU

5、UU （设（设 ）CLUU RjXL-jXCRULUCUIU注意：UURUL UCUmURmULm UCm第9页/共19页第九页，共20页。ZRLCX XXCURUULULCUUIUZ ILCLCU UIXIXRUIR阻抗阻抗(zkng)三角形三角形电压电压(diny)三角形三角形RCLUUU arctanZIU 电压电压(diny)与电流的相位与电流的相位差：差：RXXCLarctan第10页/共19页第十页，共20页。CURUULULCUUI0arctanRCLUUU电感性(gnxng)电路第11页/共19页第十一页，共20页。LUCURUULCUUI0arctanRCLUUU电容(din

6、rng)性电路第12页/共19页第十二页，共20页。CURUULUI0arctanRCLUUU电阻(dinz)性电路第13页/共19页第十三页，共20页。例：例： 一个一个RLC串联电路，已知串联电路，已知R10、L=15mH、C=200F，外加电压，外加电压u=10 sin(1000t +45)V，求，求 电路性质、电路性质、 i、uR、uL、uC，并画出相量图。，并画出相量图。2uRLCRuLuCui解题(ji t)思路：求得各部分(b fen)阻抗确认电路性质求得总阻抗求得电流相量求得各部分电压相量求得电流瞬时值表达式求得各部分电压瞬时值表达式画出向量图第14页/共19页第十四页，共20

7、页。U10 452I=Z210 2 45A解：XL=L=1510-3103=15 XC=1/C=1/(20010-6103)=5 X=XLXC=155=1002 45Z=R+jX=10+10j=10此电路为感性(gnxng)阻抗例：例： 一个一个RLC串联电路，已知串联电路，已知R10、L=15mH、C=200F，外加电压，外加电压u=10 sin(1000t +45)V，求，求 电路电路性质、性质、 i、uR、uL、uC，并画出相量图。，并画出相量图。222sinsinA2itt第15页/共19页第十五页，共20页。2105 2V2RURI215 215 9090 V22LLUjX I25

8、2-59090 V22CCUjX IV) 90+sin(15=) 90+sin(22215=LttuV) 90-sin(5=) 90-sin(2225=Cttu故：故： V第16页/共19页第十六页，共20页。相量图：VUOL902215AI22VUR25VUOC90225VUO4510+1+j0RUICULUCLUUU第17页/共19页第十七页，共20页。小结(xioji)： RLC串联电路的电流、电压关系(gun x)； 电压三角形，阻抗三角形； 复阻抗的计算； R、L、C串联电路的计算。第18页/共19页第十八页，共20页。谢谢您的观看(gunkn)！第19页/共19页第十九页，共20页。NoImage内容(nirng)总结教学(jio xu)目的及重、难点。2、理解RLC串联的正弦电路各部分的电流电压关系。2、 RLC串联的正弦电路各部分的电流电压关系。1、 RLC串联的正弦电路各部