rlc串联电路教学课件.ppt

1、RLC串联电路教学演示,课前热身,在纯电阻、纯电感、纯电容电路中，电路两端的电压和电流的大小、相位关系分别是怎样的？,纯电阻、纯电感、纯电容电路中电压与电流有效值之间均符合欧姆定律,导入,想一想,这样的电路我们可以叫它什么电路呢？,由电阻、电感、电容串联而成的电路，我们称为RLC串联电路,新授,已知：在R-L-C串联电路中，电源频率f = 50 Hz，I=4.4A ， R = 30，L = 445 mH，C = 32 F。你能求出以下的哪些未知量？ 1、各元件上的电压UR、UL、Uc。 2、在相量图中画出各元件电压、电流及总电压的相量关系。 3、试写出总电压有效值求解算式及解析式。,开动脑筋,

2、分 析 过 程,解：(1) XL = 2fL =2 *50*445*10-3 140 ,UR = RI = 30*4.4=132 V UL = X LI = 140*4.4=616 V UC = X CI = 100*4.4=440 V,（2）,注意,总电压相量求解顺序：先画出反相的L和C电压相 量和，再与R电压利用平行四边形原则画出总电压 相量。,图中的角指？,（3）,我们从相量图中可以得到一个电压三角形,UR,U,UL-UC,由上图知：,本题中电感电压、电容电压都比电源电压大，这说明在交流电路中各元件上的电压可以比总电压大，这是交流电路与直流电路特性不同之处。由此题也可得出在交流电路中总电

3、压大小不等于各元件电压之和,即,在上式中，|Z|称为电路的阻抗，单位为欧姆（ ），其中X = XL XC叫做电抗,由电压三角形得到阻抗三角形,扩展延伸,将上式进行转换可得到R-L-C串联电路的欧姆定律表达式，即,由电压三角形、阻抗三角形均可以看出总电压与电流的相位差为,上式中 叫做阻抗角，体现了总电压与总电流之间的相位关系，即总电压（超前或滞后或同相或反相）于总电流,分 析,解析式的求解关键是正弦交流电三要素的求解， 本题u的解析式中只有初相角是未知的，那么如 何求初相呢？,分 析,设定电路中电流为,则：,所以：,试一试,用R、XL、XC来求解,1、在R-L-C串联电路中，已知电阻R = 40

4、 ，电感L = 191 mH， 电容C=106 F，外加频率f = 50 Hz、U = 200 V的交流电压源，试求： (1)电 路的阻抗; (2) 电路中的电流;(3) 各元件电压UR、UL、UC及U；（4）总电压与电流的相位差 ,2、在电阻、电感和电容串联电路中，电路中电流为6A，UR80V，UL240V，UC 180V，电源频率为50Hz。试求： （1）电源电压的有效值U；（2）电路参数R、L和C；（3）电流和电压的相位差。,牛刀小试,上二题都是总电压超前电流一定相位角,这样的电路我们称它为电感性质的电路。谁能再来找找电感性电路还有哪些特征？,讨论小结：XL XC，则UL UC，阻抗角0，电压超前电流角，电路呈电感性。,？,想一想,电 路 性 质,若电路呈现电容性质，猜想一下，应该具备哪些特征呢？,讨论小结：XCXL ，则UC UL，阻抗角0，电压滞后电流角，电路呈电容性。,？,想一想,电 路 性 质,猜想一下，若XC=XL ，则UC=UL，阻抗角=0，这时候电路会呈现什么性质呢？,分析小结：XC=XL ，则UC=UL，阻抗角=0时， ，电路会呈现出电阻性，此时，我们称为串联谐振电路。,？,想一想,电 路 性 质,2、我们所说的电阻性、电感性、电容性电路与电阻、电感、电容电路是指的是同一个电