❶ 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。
❷ 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。
(2)rcl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。
❸ rlc串联电路中电路的性质取决于电路的什么
各元件参数和电源频率。RLC电路是一种由电阻R、电感L、电容C组成的电路结构,串联电路中电路的性质取决于电路各元件参数和电源频率。电路:由金属导线和电气、电子部件组成的导电回路,称为电路,在电路输入端加上电源使输入端产生电势差,电路连通时即可工作。
❹ 什么是RLC电路RC电路RL电路意思
1、RLC电路是一种由电阻R、电感L、电容C组成的电路结构。RLC电路的组成结构一般有两种:串联型,并联型。作用有电子谐波振荡器、带通或带阻滤波器。
2、RC电路,一次RC电路由一个电阻器和一个电容器组成。
按电阻电容排布,可分为RC串联电路和RC并联电路;单纯RC并联不能谐振,因为电阻不储能,LC并联可以谐振。RC电路广泛应用于模拟电路、脉冲数字电路中,RC并联电路如果串联在电路中有衰减低频信号的作用,如果并联在电路中有衰减高频信号的作用,也就是滤波的作用。
3、RL电路,或称RL滤波器、RL网络,是最简单的无限脉冲响应电子滤波器。它由一个电阻器、一个电感元件串联或并联组成,并由电压源驱动。
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电路的组成
电路由电源、开关、连接导线和用电器四大部分组成。实际应用的电路都比较复杂,因此,为了便于分析电路的实质,通常用符号表示组成电路实际原件及其连接线,即画成所谓电路图。其中导线和辅助设备合称为中间环节。
电源是提供电能的设备。电源的功能是把非电能转变成电能。例如,电池是把化学能转变成电能;发电机是把机械能转变成电能。由于非电能的种类很多,转变成电能的方式也很多。电源分为电压源与电流源两种,只允许同等大小的电压源并联,同样也只允许同等大小的电流源串联,电压源不能短路,电流源不能断路。
在电路中使用电能的各种设备统称为负载。负载的功能是把电能转变为其他形式能。例如,电炉把电能转变为热能;电动机把电能转变为机械能,等等。通常使用的照明器具、家用电器、机床等都可称为负载。
连接导线用来把电源、负载和其他辅助设备连接成一个闭合回路,起着传输电能的作用。
辅助设备是用来实现对电路的控制、分配、保护及测量等作用的。辅助设备包括各种开关、熔断器、电流表、电压表及测量仪表等。
❺ RLC串联谐振电路的问题
RLC电路:由电阻,电感,电容组成的电路。RLC电路是一种由电阻(R)、电感(L)、电容(C)组成的电路结构。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。
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
RLC串联谐振原理说明:
图示RLC串联谐振电路有选频特性:当输入端接幅度恒定的正弦交流电压源Uin时,若改变Uin的频率,输出Uout的信号幅度会随着输入信号频率的改变而改变,变化趋势如右图所示:当Uin的频率为某频率fo时Uout幅度达到最大,当Uin的频率远离fo时,Uout的输出幅度值会递减。RLC 电路的频率响应仿真:
(1)创建仿真电路
在Multisim 10 仿真软件的工作界面上建立如图4所示的仿真电路, 并设置电感L1 = 25 mH, C1 = 10 nF,R1= 10Ω 。双击! XFG1?函数发生器, 调整“Wavefrms”为正弦波, “Frequency”为1 kHz, “ Amplitude”为1 V。图4 RLC 串联谐振仿真电路
(2)打开仿真开关
双击! XSC1?虚拟示波器和“ XMM1”电压表, 将电压表调整为交流档, 并拖放到合适的位置, 再调整“ XFG1”函数发生器中的“Frequency”正弦波频率, 分别观察示波器的输出电压波形和电压表的电压, 使示波器的输出电压最大或电压表输出最高; 然后记录下“XFG1”函数发生器中的“ Frequency”正弦波频率, 如图5所示。图5 正弦波频率
(3)谐振状态下的特性
串联回路总电抗此时, 谐振回路阻抗|Z0 |为最小值, 整个回路相当于一个纯电阻电路, 激励电源的电压与回路的响应电压同相位。
❻ 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。
(6)rcl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
❼ 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。
(7)rcl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。
❽ RLC串联谐振电路实验方法
RLC 串联谐振 电路在电气工程实验中是一个比较困难的实验。谐振是通过使用固定的RLC值调整电源频率来实现的。
实验目的
1、熟悉串联谐振电路的结构与特点,掌握确定谐振点的的实验方法。
2、掌握电路品质因数(电路Q值)的物理意义及其测定方法。
3、理解电源频率变化对电路响应的影响。学习用实验的方法测试幅频特性曲线。
实验任务
(一)基本实验
设计一个谐振频率大约9kHz、品质因数Q分别约为9和2的RLC串联谐振电路(其中L为30mH)。要求:
1、根据实验目的要求算出电路的参数、画出电路图。
2、完成Q1约为9、Q2约为2的电路的电流谐振曲线I=f(f)的测试,分别记录谐振点两边各四至五个关键点(包括谐振频率f0、下限频率f1、上限频率f2的测试),计算通频带宽度BW。画出谐振曲线。用实验数据说明谐振时电容两端电压UC与电源电压US之间的关系,根据谐振曲线说明品质因数Q的物理意义以及对曲线的影响。
(二)扩展实验
根据上述任务,利用谐振时电路中电流i与电源电压uS同相的特点,用示波器测试的方法,找出谐振点,画出输入电压uS与输出响应uR的波形,测量谐振时电路的相关参数,并判断此时电路的性质(阻性、感性、容性)
实验设备
1、信号发生器 一台
2、RLC串联谐振电路板 一套
3、交流毫伏表 一台
4、示波器 一只
5、细导线 若干
实验原理
1、RLC串联电路。在上图所示的电路中,当正弦交流信号源uS的频率 f改变时,电路中的感抗、容抗随之而变,电路中的电流也随f而变。对于RLC串联谐振电路,电路的复阻抗Z=R+j[ωL-1/(ωC)] 。
2、串联谐振。谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。当电抗X=ωL-1/(ωC)=0,电路中电流i与电源电压uS同相时,发生串联谐振,这时的频率为串联谐振频率f0,其大小为1/(2π√LC)。串联谐振时有以下特点:
(1)电抗X=0,电路中电流i与电源电压uS同相。
(2)阻抗模达到最小,即Z=R,电路中电流有效值I达到最大为I0 。
(3)电容电压与电感电压的模值相等。电容与电感既不从电源吸收有功功率,也不吸收无功功率,而是在它们内部进行能量交换,此时US=UR。
(4)谐振时电容或电感上的电压与电源电压之比为品质因数[Q=UC/US= UL/US=1/(ω0RC) ]。电阻R与品质因数Q成反比,电阻R大小影响Q。
3、频率特性。频率特性就是幅频特性和相频特性统称。取电阻R上的电压uR作为响应,当输入电压uS的幅值维持不变时,
(1)幅频特性:输出电压有效值UR与输入电压有效值US的比值(UR/US)是角函数或频率的函数。
(2)相频特性:输出电压uR与输入电压uS之间的相位差是角函数或频率的函数。
(3)谐振曲线:串联谐振电路中电流的谐振曲线就是电路中电流I=UR/R随频率变动的曲线。(以UR/US为纵坐标,因US不变,相当于以UR为纵坐标,故也可以直接以UR/R为纵坐标,画出电流的谐振曲线如图4-8-2所示)。
(4)上、下限频率:当UR/US=0.707,即UR=0.707US,输出电压UR与输入电压有效值US的比值下降到最大值的0.707倍时,所对应的两个频率分别为下限频率f1和上限频率f2,上、下限频率之差定义为通频带BW=f2-f1。通频带的宽窄与电阻有关。
工程上常用通频带BW来比较和评价电路的选择性。通频带BW与品质因数Q值成反比,Q值越大,BW越窄,谐振曲线越尖锐,电路选择性越好。
在电力工程中,一般应避免发生谐振,如由于过电压,可能击穿电容器和电感线圈的绝缘。在电信工程中则相反,常利用串联谐振来获得较高的信号,如收音机收听某个电台。
4、实验室测量谐振点的方法。实验室中容易实现的谐振方法是通过保持交流电源电压值不变,只改变它的频率,用高频电压表监测串联电路中电阻两端的电压达到最大值(即电路中电流达到最大值)的方法来确定谐振点,此时的频率即为串联谐振频率f0。
5、电路品质因数Q值的两种测量方法:
方法一:根据谐振时公式Q=UC/US=UL/US测定;
方法二:通过测量谐振曲线的通频带宽度BW=f2-f1,再根据Q=f0/( f2- f1)求出Q值。
❾ 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)
❿ 什么是RLC
RLC电路是一种由电阻(R)、电感(L)、电容(R)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,应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)
<math>
f_c
=
{1
\over
2
\pi
\sqrt{L
C}}
</math>
它是一种带通或带阻滤波器的形势,其Q点可以由下式得到:
<math>
Q
=
{f_c
\over
BW}
=
{2
\pi
f_c
L
\over
R}
=
{1
\over
\sqrt{R^2
C
/
L}}
</math>
RLC电路的组成结构一般有两种:1.串联型,2.并联型。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
)
所谓“RC
电路”是指电阻电容串并联组成的电路,像微分电路、积分电路的一种,RC电路可改变信号的相位;也可以作为滤波器之用,如高通电路、低通电路。在此我们将以典型的RC电路,加入直流信号,以分析其暂态现象;在以交流信号来观察其相位变化,最后利用信号发生仪,找出其曲线。(
http://www.cutanzi.com/html/edison/131451713.htm
)