❶ RLC串聯諧振電路實驗方法
RLC 串聯諧振 電路在電氣工程實驗中是一個比較困難的實驗。諧振是通過使用固定的RLC值調整電源頻率來實現的。
實驗目的
1、熟悉串聯諧振電路的結構與特點,掌握確定諧振點的的實驗方法。
2、掌握電路品質因數(電路Q值)的物理意義及其測定方法。
3、理解電源頻率變化對電路響應的影響。學慣用實驗的方法測試幅頻特性曲線。
實驗任務
(一)基本實驗
設計一個諧振頻率大約9kHz、品質因數Q分別約為9和2的RLC串聯諧振電路(其中L為30mH)。要求:
1、根據實驗目的要求算出電路的參數、畫出電路圖。
2、完成Q1約為9、Q2約為2的電路的電流諧振曲線I=f(f)的測試,分別記錄諧振點兩邊各四至五個關鍵點(包括諧振頻率f0、下限頻率f1、上限頻率f2的測試),計算通頻帶寬度BW。畫出諧振曲線。用實驗數據說明諧振時電容兩端電壓UC與電源電壓US之間的關系,根據諧振曲線說明品質因數Q的物理意義以及對曲線的影響。
(二)擴展實驗
根據上述任務,利用諧振時電路中電流i與電源電壓uS同相的特點,用示波器測試的方法,找出諧振點,畫出輸入電壓uS與輸出響應uR的波形,測量諧振時電路的相關參數,並判斷此時電路的性質(阻性、感性、容性)
實驗設備
1、信號發生器 一台
2、RLC串聯諧振電路板 一套
3、交流毫伏表 一台
4、示波器 一隻
5、細導線 若干
實驗原理
1、RLC串聯電路。在上圖所示的電路中,當正弦交流信號源uS的頻率 f改變時,電路中的感抗、容抗隨之而變,電路中的電流也隨f而變。對於RLC串聯諧振電路,電路的復阻抗Z=R+j[ωL-1/(ωC)] 。
2、串聯諧振。諧振現象是正弦穩態電路的一種特定的工作狀態。當電抗X=ωL-1/(ωC)=0,電路中電流i與電源電壓uS同相時,發生串聯諧振,這時的頻率為串聯諧振頻率f0,其大小為1/(2π√LC)。串聯諧振時有以下特點:
(1)電抗X=0,電路中電流i與電源電壓uS同相。
(2)阻抗模達到最小,即Z=R,電路中電流有效值I達到最大為I0 。
(3)電容電壓與電感電壓的模值相等。電容與電感既不從電源吸收有功功率,也不吸收無功功率,而是在它們內部進行能量交換,此時US=UR。
(4)諧振時電容或電感上的電壓與電源電壓之比為品質因數[Q=UC/US= UL/US=1/(ω0RC) ]。電阻R與品質因數Q成反比,電阻R大小影響Q。
3、頻率特性。頻率特性就是幅頻特性和相頻特性統稱。取電阻R上的電壓uR作為響應,當輸入電壓uS的幅值維持不變時,
(1)幅頻特性:輸出電壓有效值UR與輸入電壓有效值US的比值(UR/US)是角函數或頻率的函數。
(2)相頻特性:輸出電壓uR與輸入電壓uS之間的相位差是角函數或頻率的函數。
(3)諧振曲線:串聯諧振電路中電流的諧振曲線就是電路中電流I=UR/R隨頻率變動的曲線。(以UR/US為縱坐標,因US不變,相當於以UR為縱坐標,故也可以直接以UR/R為縱坐標,畫出電流的諧振曲線如圖4-8-2所示)。
(4)上、下限頻率:當UR/US=0.707,即UR=0.707US,輸出電壓UR與輸入電壓有效值US的比值下降到最大值的0.707倍時,所對應的兩個頻率分別為下限頻率f1和上限頻率f2,上、下限頻率之差定義為通頻帶BW=f2-f1。通頻帶的寬窄與電阻有關。
工程上常用通頻帶BW來比較和評價電路的選擇性。通頻帶BW與品質因數Q值成反比,Q值越大,BW越窄,諧振曲線越尖銳,電路選擇性越好。
在電力工程中,一般應避免發生諧振,如由於過電壓,可能擊穿電容器和電感線圈的絕緣。在電信工程中則相反,常利用串聯諧振來獲得較高的信號,如收音機收聽某個電台。
4、實驗室測量諧振點的方法。實驗室中容易實現的諧振方法是通過保持交流電源電壓值不變,只改變它的頻率,用高頻電壓表監測串聯電路中電阻兩端的電壓達到最大值(即電路中電流達到最大值)的方法來確定諧振點,此時的頻率即為串聯諧振頻率f0。
5、電路品質因數Q值的兩種測量方法:
方法一:根據諧振時公式Q=UC/US=UL/US測定;
方法二:通過測量諧振曲線的通頻帶寬度BW=f2-f1,再根據Q=f0/( f2- f1)求出Q值。
❷ 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。
(2)lrc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,振盪電路巧迅的共振現象。電感與電容沖寬蘆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,或是散帶從限制其危害方面來看,都有重要意義。
❸ 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)
❹ rlc電路中復阻抗計算方法
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州飢禪頻率為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)。
對冊塵於復阻抗,就是一個復數肢羨,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。
❺ RLC電路的定義
RLC電路:由電阻,電感,電容組成的電路。
英文名: RLC tuned circuit
RLC電路的組成結構一般有兩種:串聯型,並聯型。
❻ 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)lrc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。
❼ 關於RLC電路的問題
不全對。
RLC串聯電路中,電感電容電阻的電流相同,電感和電容的電壓專直接相減的差,電阻電屬壓,總電壓三者是勾股定理。即U²=Ur²+(UL-Uc)²。
RLC並聯電路中,電感電容電阻的電壓相同,電感和電容的電流直接相減的差,電阻電流,總電流三者是勾股定理。即l²=lr²+ (lL-Ic)²。
❽ 在RLC串聯電路中,使電路呈阻性的條件是( ) ,呈感性的條件是( ) ,呈容性的條件是 ( )
當XL=XC時,X=0,R>0,電路呈電阻性;
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。
其中電阻表示為R,電感表示為L,電容表示為C,X表示電抗。
(8)lrc電路擴展閱讀:
在串聯電路中,由於電流的路徑只有一條,所以,從電源正極流出的電流將依次逐個流過各個用電器,最後回到電源負極。
因此在串聯電路中,如果有一個用電器損壞或某一處斷開,整個電路將變成斷路,電路就會無電流,所有用電器都將停止工作,所以在串聯電路中,各幾個用電器互相牽連,要麼全工作,要麼全部停止工作。
在並聯電路中,從電源正極流出的電流在分支處要分為兩路,每一路都有電流流過,因此即使某一支路斷開,但另一支路仍會與幹路構成通路。由此可見,在並聯電路中,各個支路之間互不牽連。
❾ 什麼是RLC電路RC電路RL電路意思
1、RLC電路是一種由電阻R、電感L、電容C組成的電路結構。RLC電路的組成結構一般有兩種:串聯型,並聯型。作用有電子諧波振盪器、帶通或帶阻濾波器。
2、RC電路,一次RC電路由一個電阻器和一個電容器組成。
按電阻電容排布,可分為RC串聯電路和RC並聯電路;單純RC並聯不能諧振,因為電阻不儲能,LC並聯可以諧振。RC電路廣泛應用於模擬電路、脈沖數字電路中,RC並聯電路如果串聯在電路中有衰減低頻信號的作用,如果並聯在電路中有衰減高頻信號的作用,也就是濾波的作用。
3、RL電路,或稱RL濾波器、RL網路,是最簡單的無限脈沖響應電子濾波器。它由一個電阻器、一個電感元件串聯或並聯組成,並由電壓源驅動。
(9)lrc電路擴展閱讀
電路的組成
電路由電源、開關、連接導線和用電器四大部分組成。實際應用的電路都比較復雜,因此,為了便於分析電路的實質,通常用符號表示組成電路實際原件及其連接線,即畫成所謂電路圖。其中導線和輔助設備合稱為中間環節。
電源是提供電能的設備。電源的功能是把非電能轉變成電能。例如,電池是把化學能轉變成電能;發電機是把機械能轉變成電能。由於非電能的種類很多,轉變成電能的方式也很多。電源分為電壓源與電流源兩種,只允許同等大小的電壓源並聯,同樣也只允許同等大小的電流源串聯,電壓源不能短路,電流源不能斷路。
在電路中使用電能的各種設備統稱為負載。負載的功能是把電能轉變為其他形式能。例如,電爐把電能轉變為熱能;電動機把電能轉變為機械能,等等。通常使用的照明器具、家用電器、機床等都可稱為負載。
連接導線用來把電源、負載和其他輔助設備連接成一個閉合迴路,起著傳輸電能的作用。
輔助設備是用來實現對電路的控制、分配、保護及測量等作用的。輔助設備包括各種開關、熔斷器、電流表、電壓表及測量儀表等。
❿ RLC是什麼電路
RLC電路是一種由電阻(R)、電感(L)、電容(R)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,應為電路中的電壓或者電流族晌返的值,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)
<math>
f_c
=
{1
\over
2
\pi
\sqrt{L
C}}
</math>
它是一種帶通或帶阻濾波器的形勢,其Q點謹缺可以由下式得到:
<math>
Q
=
{f_c
\over
BW}
=
{2
\pi
f_c
L
\over
R}
=
{1
\over
\sqrt{R^2
C
/
L}}
</math>
RLC電路的組成結構一般有兩種:1.串聯型,2.並聯型。ca:Circuit
RLC
da:Elektrisk
svingningskreds
de:Schwingkreis
en:RLC
circuit
es:Circuito
resonante
fr:Circuit
RLC
it:Circuito
RLC
pl:RLC
pt:Circuito
RLC
(
http://www.wiki.cn/wiki/RLC%E7%94%B5%E8%B7%AF
)
所謂「RC
電路」是指電阻電容串並聯組成的電路,像微分電路、積分電路的一種,RC電路可兆飢改變信號的相位;也可以作為濾波器之用,如高通電路、低通電路。在此我們將以典型的RC電路,加入直流信號,以分析其暫態現象;在以交流信號來觀察其相位變化,最後利用信號發生儀,找出其曲線。(
http://www.cutanzi.com/html/edison/131451713.htm
)