① 電工RLC電路
RLC電路是一種由電阻(R)、電感(L)、電容(C)組成的電路結構
折疊RLC串聯電路回
先回顧一下公式答:
純電阻電路--U=IR
純電感電路--UL=IXL
純電容電路--UC=IXC
RLC串聯電路的相量圖
Φ=arctan(X/R)=arctan[XL-XC)/R]
當XL>XC時,X>0,R>0,電路呈感性
當XL<XC時,X<0,R>0,電路呈容性
當XL=XC時,X=0,R>0,電路呈電阻性 稱為串聯諧振狀態
Z=[(XL-XC)^2+R^2]^(1/2) U=|z|*I
折疊RLC並聯電路
各元件電壓 電流及總電壓與電流的有效值的關系
電阻元件 IR=GU
電感元件 IL=(-jBL)U
電容元件 IC=jBCU
I總=IR+IC+IL
折疊編輯本段其他作用
電子諧波振盪器,帶通或帶阻濾波器
RLC電路是一種由電阻(R)、電感(L)、電容(C)組成的電路結構。RC電路是其簡單的例子,它一般被稱為二階電路,因為電路中的電壓或者電流的值,通常是某個由電路結構決定其參數的二階微分方程的解。電路元件都被視為線性元件的時候,一個RLC電路可以被視作電子諧波振盪器。這種電路的固有頻率一般表示為:(單位:赫茲Hz)
② rlc串聯電路中電壓與電流的關系
RLC串聯電路同樣符合串聯電路的基本特徵。
1電流相同。2電壓正比於阻抗。
如果是交流,由於阻抗與頻率相關,電感的感抗隨頻上升,而電容容抗隨頻率下降。
所以如果是電壓源,電路中電流隨頻率變化。當感抗=容抗時電路有最大電流,電感電容上有最大電壓,這叫諧振。
③ RLC串聯電路諧振的條件(詳細)
RLC電路發生串聯諧振的條件是:①信號源頻率=RLC串聯固有頻率;②或者復阻抗虛部=0,即ωL—1/ωC=0 由此推得ω=1/√LC,這就是RLC串聯電路固有頻率。
RLC串聯電路諧振特點:諧振時電路呈現純電阻態;電壓與電流同相位;復阻抗模為最小值即為R;電路電流達到最大值;電感與電容上電壓有效值相等且相位相反;串聯諧振電路品質因數Q=ωL/R=1/RωC;通頻帶BW=諧振頻率ω/Q品質因數。
(3)串聯rlc電路擴展閱讀:
RLC串聯電路的分類:
①RLC串聯電路:
Φ=arctan(X/R)=arctan[(XL-XC)/R]
當XL>XC時,X>0,R>0,電路呈感性;當XL<XC時,X<0,R>0,電路呈容性;當XL=XC時,X=0,R>0,電路呈電阻性,稱為串聯諧振狀態。
z=[(XL-XC)2+R2]1/2·U=|z|I。
②RLC並聯電路:
各元件電壓 電流及總電壓與電流的有效值的關系
電阻元件 IR=UG
電感元件 IL=U(-jBL)
電容元件IC=jBCU
Itotal=IR+IC+IL
④ rlc串聯電路計算公式
電流 I=UR/R=10/100=0.1A.
電感阻抗 XL=w*L=1000*0.4=40Ω.
電感兩端電壓 UL=XL*I=40*0.1=40V.
電容阻抗 XC=1/(w*C)=1/(1000*5*10^-6)=200Ω.
RLC等效阻抗 X=√內(R²+(XC-XL)²)=√(100²+160²)=188.7Ω.
總電壓 U=X*I=188.7*0.1=18.9V.
有功功率容 P=R*I²=100*0.1*0.1=1W.
無功功率 Q=(XC-XL)*I²=160*0.1*0.1=1.6W.
⑤ 在rlc串聯電路中,若出現了電壓、電流同相位的現象,說明電路發生了什麼此時
因為電感電路中電壓超前電流 90°相位角,而電容電路中電壓落後 90° 相位角。
在 RLC 串聯電路中,電流是同一個。而總電壓與電流同相位,那麼說明:
電感 L 上超前的電壓 UL 與 電容上 落後的電壓 Uc 剛好在空間相位上抵消。此時電路中的 感抗 Xl 在數值上與 容抗 Xc 大小相等;
此時電感中儲存的磁場能量 與 電容中儲存的 電場 能量一直在 「此消彼漲」,相互轉化。它們在數值上大小相等。所以產生了諧振;
此時整個電路消耗的功率剛好等於電阻上消耗的功率。功率因數 cosφ = 1.
⑥ RLC電路發生串聯諧振的條件是什麼諧振時有哪些特點
RLC電路發生串聯諧振的條件是:信號源頻率=RLC串聯固有頻率;或者復阻抗虛部=0,即ωL—1/ωC=0 由此推得ω=1/√LC,這就是RLC串聯電路固有頻率。
特點:諧振時電路呈現純電阻態;電壓與電流同相位;復阻抗模為最小值即為R;電路電流達到最大值;電感與電容上電壓有效值相等且相位相反;串聯諧振電路品質因數Q=ωL/R=1/RωC;通頻帶BW=諧振頻率ω/Q品質因數。
在電阻、電感及電容所組成的串聯電路內,當容抗XC與感抗XL相等時,即XC=XL,電路中的電壓u與電流i的相位相同,電路呈現電阻性,這種現象叫串聯諧振。當電路發生串聯諧振時電路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R,電路中總阻抗最小,電流將達到最大值。
(6)串聯rlc電路擴展閱讀:
在諧振狀態,當被試品的絕緣弱點被擊穿時,電路立即脫諧(電容量變化,不滿足諧振條件),迴路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。
而採用並聯諧振或者傳統試驗變壓器的方式進行交流耐壓試驗時,擊穿電流立即上升幾十倍,兩者相比,短路電流與擊穿電流相差數百倍。所以,串聯諧振能有效地找到絕緣弱點,又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。
與傳統的試驗變壓器相比,優點在於變頻串聯諧振試驗裝置體積小,重量輕,易搬運,操作簡單,非常方便現場使用及搬運(體積與重量約為傳統試驗變壓器的1/10~1/30),而且是分件式設計,便於根據現場需求靈活配置電抗器的個數,大大降低了勞動強度,提高工作效率。
⑦ RLC串聯電路中諧振的條件和現象是什麼
諧振的條件:即為X=WL-1/WC=0。
解釋:
由電感L和電容C串聯而組成的諧振電路稱為串聯諧振電路。其中R為電路的總電阻,即R=RL+RC,RL和RC分別為電感元件與電容元件的電阻;Us 為電壓源電壓,ω為電源角頻率。其中X=WL-1/WC。故得Z的模和幅角分別為當X=WL-1/WC=0時,即有φ=0,即XL與XC相同。
現象:
諧振的現象是電流增大和電壓減小,越接近諧振中心,電流表電壓表功率表轉動變化快,但是和短路的區別是不會出現零序量。
(7)串聯rlc電路擴展閱讀:
諧振又稱「共振」。振盪系統在周期性外力作用下,當外力作用頻率與系統固有振盪頻率相同或很接近時,振幅急劇增大的現象。產生諧振時的頻率稱「諧振頻率」。電工技術中,振盪電路的共振現象。電感與電容串聯電路發生諸振稱「串聯諧振」,或「電壓諧振」;兩者並聯電路發生諧振稱「並聯諧振」,或「電流諧振」 。
由電感L和電容C組成的,可以在一個或若干個頻率上發生諧振現象的電路,統稱為諧振電路。在電子和無線電工程中,經常要從許多電信號中選取出我們所需要的電信號,而同時把我們不需要的電信號加以抑制或濾除,為此就需要有一個選擇電路,即諧振電路。
另一方面,在電力工程中,有可能由於電路中出現諧振而產生某些危害,例如過電壓或過電流。所以,對諧振電路的研究,無論是從利用方面,或是從限制其危害方面來看,都有重要意義。
⑧ rlc串聯諧振電路
如果提高R、L、C串聯電路的品質因數,要保證諧振頻率不變,最簡單的辦法就是減小R值。若要改變L或C,加大L,同比例減小C。
推導過程:
Q=Lω0/R;
ω0=1/√LC;
帶入Q=√(L/C)/R。
串聯時,電流只有一個迴路,電流大小等於迴路電壓除以阻抗。電流不可能大於電源輸出電流(等於該電流)。而電容和電感上的電壓互為相反,迴路電壓等於這兩個電壓差值加上電阻壓降。因此串聯諧振是電壓諧振而不是電流諧振。
(8)串聯rlc電路擴展閱讀:
電路規律
(1)流過每個電阻的電流相等,因為直流電路中同一支路的各個截面有相同的電流強度。
(2)總電壓(串聯電路=兩端的電壓)等於分電壓(每個電阻兩端的電壓)之和,即U=U1+U2+……Un。這可由電壓的定義直接得出。
(3)總電阻等於分電阻之和。把歐姆定律分別用於每個電阻可得U1=IR1,U2=IR2,……,Un=IRn代入U=U1+U2+……+Un並注意到每個電阻上的電流相等,得U=I(R1+R2+Rn)。此式說明,若用一個阻值為R=R1+R2+…+Rn的電阻元件代替原來n個電阻的串聯電路。
(4)各電阻分得的電壓與其阻值成正比,因為Ui=IRi。
(5)各電阻分得的功率與其阻值成正比,因Pi=I2Ri。
(6)並聯電路電流有分叉。
⑨ rlc串聯電路中電流怎麼計算
簡單的,以RLC串聯電路為例,進行復阻抗計算。(上圖)
設電路電源電壓的角頻率為ω,則:XL=ω×L=ωL(Ω),Xc=1/(ω×C)=1/(ωC) (Ω)。
電路的復阻抗為:Z=R+jXL-jXc=R+j(XL-Xc)。
對於復阻抗,就是一個復數,也可以用指數形式來表示:Z=r∠φ(Ω)。
其中:r=|Z|=√[R²+(XL-Xc)²],arctanφ=(XL-Xc)/R。
有了上述關系,則:I(相量)=U(相量)/Z,即可解出電流的相量形式,也就可以對應轉化為瞬時值表達式:
設U(相量)=U∠0°,Z=r∠φ,則:I(相量)=U(相量)/Z=U∠0°/r∠φ=(U/r)∠-φ(A)。
電壓相量對應的瞬時值表達式:u(t)=Umsin(ωt) V,則電流相量對應的的表達式:i(t)=Imsin(ωt-φ) A。
Um和Im為電壓、電流的最大值,和其中U、I有效值的關系式:
Um=√2U,Im=√2I。
⑩ RLC串聯電路產生串聯諧振的特點有哪些
①電路阻抗最小並呈電阻性②電路中電流最大③串聯諧振可在電容和電感兩端產生電壓。