① 电工RLC电路
RLC电路是一种由电阻(R)、电感(L)、电容(C)组成的电路结构
折叠RLC串联电路回
先回顾一下公式答:
纯电阻电路--U=IR
纯电感电路--UL=IXL
纯电容电路--UC=IXC
RLC串联电路的相量图
Φ=arctan(X/R)=arctan[XL-XC)/R]
当XL>XC时,X>0,R>0,电路呈感性
当XL<XC时,X<0,R>0,电路呈容性
当XL=XC时,X=0,R>0,电路呈电阻性 称为串联谐振状态
Z=[(XL-XC)^2+R^2]^(1/2) U=|z|*I
折叠RLC并联电路
各元件电压 电流及总电压与电流的有效值的关系
电阻元件 IR=GU
电感元件 IL=(-jBL)U
电容元件 IC=jBCU
I总=IR+IC+IL
折叠编辑本段其他作用
电子谐波振荡器,带通或带阻滤波器
RLC电路是一种由电阻(R)、电感(L)、电容(C)组成的电路结构。RC电路是其简单的例子,它一般被称为二阶电路,因为电路中的电压或者电流的值,通常是某个由电路结构决定其参数的二阶微分方程的解。电路元件都被视为线性元件的时候,一个RLC电路可以被视作电子谐波振荡器。这种电路的固有频率一般表示为:(单位:赫兹Hz)
② rlc串联电路中电压与电流的关系
RLC串联电路同样符合串联电路的基本特征。
1电流相同。2电压正比于阻抗。
如果是交流,由于阻抗与频率相关,电感的感抗随频上升,而电容容抗随频率下降。
所以如果是电压源,电路中电流随频率变化。当感抗=容抗时电路有最大电流,电感电容上有最大电压,这叫谐振。
③ RLC串联电路谐振的条件(详细)
RLC电路发生串联谐振的条件是:①信号源频率=RLC串联固有频率;②或者复阻抗虚部=0,即ωL—1/ωC=0 由此推得ω=1/√LC,这就是RLC串联电路固有频率。
RLC串联电路谐振特点:谐振时电路呈现纯电阻态;电压与电流同相位;复阻抗模为最小值即为R;电路电流达到最大值;电感与电容上电压有效值相等且相位相反;串联谐振电路品质因数Q=ωL/R=1/RωC;通频带BW=谐振频率ω/Q品质因数。
(3)串联rlc电路扩展阅读:
RLC串联电路的分类:
①RLC串联电路:
Φ=arctan(X/R)=arctan[(XL-XC)/R]
当XL>XC时,X>0,R>0,电路呈感性;当XL<XC时,X<0,R>0,电路呈容性;当XL=XC时,X=0,R>0,电路呈电阻性,称为串联谐振状态。
z=[(XL-XC)2+R2]1/2·U=|z|I。
②RLC并联电路:
各元件电压 电流及总电压与电流的有效值的关系
电阻元件 IR=UG
电感元件 IL=U(-jBL)
电容元件IC=jBCU
Itotal=IR+IC+IL
④ rlc串联电路计算公式
电流 I=UR/R=10/100=0.1A.
电感阻抗 XL=w*L=1000*0.4=40Ω.
电感两端电压 UL=XL*I=40*0.1=40V.
电容阻抗 XC=1/(w*C)=1/(1000*5*10^-6)=200Ω.
RLC等效阻抗 X=√内(R²+(XC-XL)²)=√(100²+160²)=188.7Ω.
总电压 U=X*I=188.7*0.1=18.9V.
有功功率容 P=R*I²=100*0.1*0.1=1W.
无功功率 Q=(XC-XL)*I²=160*0.1*0.1=1.6W.
⑤ 在rlc串联电路中,若出现了电压、电流同相位的现象,说明电路发生了什么此时
因为电感电路中电压超前电流 90°相位角,而电容电路中电压落后 90° 相位角。
在 RLC 串联电路中,电流是同一个。而总电压与电流同相位,那么说明:
电感 L 上超前的电压 UL 与 电容上 落后的电压 Uc 刚好在空间相位上抵消。此时电路中的 感抗 Xl 在数值上与 容抗 Xc 大小相等;
此时电感中储存的磁场能量 与 电容中储存的 电场 能量一直在 “此消彼涨”,相互转化。它们在数值上大小相等。所以产生了谐振;
此时整个电路消耗的功率刚好等于电阻上消耗的功率。功率因数 cosφ = 1.
⑥ RLC电路发生串联谐振的条件是什么谐振时有哪些特点
RLC电路发生串联谐振的条件是:信号源频率=RLC串联固有频率;或者复阻抗虚部=0,即ωL—1/ωC=0 由此推得ω=1/√LC,这就是RLC串联电路固有频率。
特点:谐振时电路呈现纯电阻态;电压与电流同相位;复阻抗模为最小值即为R;电路电流达到最大值;电感与电容上电压有效值相等且相位相反;串联谐振电路品质因数Q=ωL/R=1/RωC;通频带BW=谐振频率ω/Q品质因数。
在电阻、电感及电容所组成的串联电路内,当容抗XC与感抗XL相等时,即XC=XL,电路中的电压u与电流i的相位相同,电路呈现电阻性,这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时电路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R,电路中总阻抗最小,电流将达到最大值。
(6)串联rlc电路扩展阅读:
在谐振状态,当被试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐(电容量变化,不满足谐振条件),回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。
而采用并联谐振或者传统试验变压器的方式进行交流耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流与击穿电流相差数百倍。所以,串联谐振能有效地找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。
与传统的试验变压器相比,优点在于变频串联谐振试验装置体积小,重量轻,易搬运,操作简单,非常方便现场使用及搬运(体积与重量约为传统试验变压器的1/10~1/30),而且是分件式设计,便于根据现场需求灵活配置电抗器的个数,大大降低了劳动强度,提高工作效率。
⑦ RLC串联电路中谐振的条件和现象是什么
谐振的条件:即为X=WL-1/WC=0。
解释:
由电感L和电容C串联而组成的谐振电路称为串联谐振电路。其中R为电路的总电阻,即R=RL+RC,RL和RC分别为电感元件与电容元件的电阻;Us 为电压源电压,ω为电源角频率。其中X=WL-1/WC。故得Z的模和幅角分别为当X=WL-1/WC=0时,即有φ=0,即XL与XC相同。
现象:
谐振的现象是电流增大和电压减小,越接近谐振中心,电流表电压表功率表转动变化快,但是和短路的区别是不会出现零序量。
(7)串联rlc电路扩展阅读:
谐振又称“共振”。振荡系统在周期性外力作用下,当外力作用频率与系统固有振荡频率相同或很接近时,振幅急剧增大的现象。产生谐振时的频率称“谐振频率”。电工技术中,振荡电路的共振现象。电感与电容串联电路发生诸振称“串联谐振”,或“电压谐振”;两者并联电路发生谐振称“并联谐振”,或“电流谐振” 。
由电感L和电容C组成的,可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路,统称为谐振电路。在电子和无线电工程中,经常要从许多电信号中选取出我们所需要的电信号,而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤除,为此就需要有一个选择电路,即谐振电路。
另一方面,在电力工程中,有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害,例如过电压或过电流。所以,对谐振电路的研究,无论是从利用方面,或是从限制其危害方面来看,都有重要意义。
⑧ rlc串联谐振电路
如果提高R、L、C串联电路的品质因数,要保证谐振频率不变,最简单的办法就是减小R值。若要改变L或C,加大L,同比例减小C。
推导过程:
Q=Lω0/R;
ω0=1/√LC;
带入Q=√(L/C)/R。
串联时,电流只有一个回路,电流大小等于回路电压除以阻抗。电流不可能大于电源输出电流(等于该电流)。而电容和电感上的电压互为相反,回路电压等于这两个电压差值加上电阻压降。因此串联谐振是电压谐振而不是电流谐振。
(8)串联rlc电路扩展阅读:
电路规律
(1)流过每个电阻的电流相等,因为直流电路中同一支路的各个截面有相同的电流强度。
(2)总电压(串联电路=两端的电压)等于分电压(每个电阻两端的电压)之和,即U=U1+U2+……Un。这可由电压的定义直接得出。
(3)总电阻等于分电阻之和。把欧姆定律分别用于每个电阻可得U1=IR1,U2=IR2,……,Un=IRn代入U=U1+U2+……+Un并注意到每个电阻上的电流相等,得U=I(R1+R2+Rn)。此式说明,若用一个阻值为R=R1+R2+…+Rn的电阻元件代替原来n个电阻的串联电路。
(4)各电阻分得的电压与其阻值成正比,因为Ui=IRi。
(5)各电阻分得的功率与其阻值成正比,因Pi=I2Ri。
(6)并联电路电流有分叉。
⑨ rlc串联电路中电流怎么计算
简单的,以RLC串联电路为例,进行复阻抗计算。(上图)
设电路电源电压的角频率为ω,则:XL=ω×L=ωL(Ω),Xc=1/(ω×C)=1/(ωC) (Ω)。
电路的复阻抗为:Z=R+jXL-jXc=R+j(XL-Xc)。
对于复阻抗,就是一个复数,也可以用指数形式来表示:Z=r∠φ(Ω)。
其中:r=|Z|=√[R²+(XL-Xc)²],arctanφ=(XL-Xc)/R。
有了上述关系,则:I(相量)=U(相量)/Z,即可解出电流的相量形式,也就可以对应转化为瞬时值表达式:
设U(相量)=U∠0°,Z=r∠φ,则:I(相量)=U(相量)/Z=U∠0°/r∠φ=(U/r)∠-φ(A)。
电压相量对应的瞬时值表达式:u(t)=Umsin(ωt) V,则电流相量对应的的表达式:i(t)=Imsin(ωt-φ) A。
Um和Im为电压、电流的最大值,和其中U、I有效值的关系式:
Um=√2U,Im=√2I。
⑩ RLC串联电路产生串联谐振的特点有哪些
①电路阻抗最小并呈电阻性②电路中电流最大③串联谐振可在电容和电感两端产生电压。