RLC串联电路课件

1、第三章第三章 单相交流电路单相交流电路0PCXui CXUI C2C2CXUQXIUIQCRui RUI LXui LXUI L2L2XUQXIIUQLLLL0PRURIUIP220Q将R、L、C串联起来，构成RLC串联电路，则性质如何？ 一、一、RLC 串联电路的电压关系（与串联电路的电压关系（与电流的相位、大小关系）电流的相位、大小关系）由电阻、电感、电容相串联构成的电由电阻、电感、电容相串联构成的电路叫做路叫做 RLC串联电路。串联电路。图图 8-4RLC 串联电路串联电路 设电路中电流为设电路中电流为 i = Imsin( ( t) )，则根据，则根据 R、L、C 的基本特性可得各元件

2、的两端电压：的基本特性可得各元件的两端电压：uR =RImsin( ( t) )，uL=XLImsin( ( t 90 ) )，uC =XCImsin( ( t 90 ) )图图 8-5RLC 串联电路的相量图串联电路的相量图 根据基尔霍夫电压定律根据基尔霍夫电压定律 (KVL) ，在任一时刻总电压，在任一时刻总电压 u 的的瞬时值为：瞬时值为： u = uR uL uC作出相量图，如图作出相量图，如图 8-5 所示，并得到各电压之间的大小关系为所示，并得到各电压之间的大小关系为22)(CLRUUUU 电压三角形关系式电压三角形关系式。 由于由于 UR = RI，UL = XLI，UC = X

3、CI，可得，可得2222)()(CLCLRXXRIUUUU 令令2222)(XRXXRIUZCL 上式称为阻抗三角形关系式，上式称为阻抗三角形关系式，|Z| 叫做叫做 RLC 串联电路串联电路的的阻抗阻抗，其中，其中 X = XL XC 叫做叫做电抗电抗。阻抗和电抗的单。阻抗和电抗的单位均是欧姆位均是欧姆 ( ( ) )。二、二、RLC 串联电路的阻抗串联电路的阻抗 阻抗三角形阻抗三角形的关系如图的关系如图 8-6 所示。所示。可以看出总电压与电流的相位差为可以看出总电压与电流的相位差为RXRXXUUUCLRCLarctanarctanarctan 式中式中 叫做叫做阻抗角阻抗角。 图图 8-

4、6 RLC 串联电路的阻抗三角形串联电路的阻抗三角形 2222)(XRXXRIUZCL规范写法：规范写法：在在正弦交流电路中正弦交流电路中ZUI Zui ZUI？ 1. 感性电路：感性电路：当当 X 0 时，即时，即 X L X C， 0，电压，电压 u 比电流比电流i超前超前 ，称电路呈，称电路呈感性感性；2. 容性电路：容性电路：当当 X 0 时，即时，即 X L X C， UC,总电压超前电流总电压超前电流ULUC,总电压滞后电流总电压滞后电流UL=UC,总电压与电流同相总电压与电流同相CLRuuuuCLRUUUUcosUIIUPRsin)(UIIUUQQQCLCL22QPUIScosSP sinSQ SPcos 2、在在 RL 串联电路中，已知电阻串联电路中，已知电阻 R = 40 ，电感，电感L = 95.5 mH，外加频率为，外加频率为 f = 50 Hz、U = 200 V 的的交流电压源，试求：交流电压源，试求：( (1) ) 电路中的电流电路中的电流 I ； ( (2) ) 各元件电压各元件电压UR、UL；( (3) ) 总电压与电流的相位差总电压与电流的相位差 。1、RLC串联串联电路。已知电路。已知R=5，