正弦交流電路的功率要點(diǎn)課件

3-7正弦交流電路的功率

一、瞬時(shí)功率

+

-

N

u

i

0

ωt

u

i

p

若

網(wǎng)絡(luò)N吸收的瞬時(shí)功率

(

)

(

)

i

u

t

t

UI

ui

p

y

w

y

w

+

+

=

=

sin

sin

2

3-7正弦交流電路的功率

一、瞬時(shí)功率+-Nui1j

y

y

w

cos

)

2

cos(

UI

t

-UI

i

u

+

+

+

=

p>0表示網(wǎng)絡(luò)N吸收能量

p<0表示網(wǎng)絡(luò)N釋放能量。

當(dāng)||↑時(shí)，p的正的部分↓負(fù)的部分↑常數(shù)部分↓

當(dāng)||↓時(shí)，p的正的部分↑負(fù)的部分↓常數(shù)部分↑

當(dāng)||=π時(shí)，p的正、負(fù)部分相等，常數(shù)部分=0

而

＝0時(shí)，總有p≥0

純電阻時(shí)：

jyywcos)2cos(UIt-UI2純電感時(shí)：純電容時(shí)：任何時(shí)刻pR≥0，所以電阻R為耗能元件。

而pL、pC

正負(fù)半軸對(duì)稱，L和C為非耗能元件。

純電感時(shí)：純電容時(shí)：任何時(shí)刻pR≥0，所以電阻R為耗能元件3單位：瓦（W）、千瓦（kW）cos—功率因數(shù)—功率因數(shù)角純電阻時(shí)：

純電感時(shí)：

不耗能

純電容時(shí)：

不耗能

二、有功功率（平均功率）

單位：瓦（W）、千瓦（kW）cos—功率因數(shù)—功4三、無(wú)功功率單位：乏var

電壓超前電流，為感性電路

電壓滯后電流，為容性電路

純電感：

純電容：

三、無(wú)功功率單位：乏var電壓超前電流，為感性電路電5四、視在功率如變壓器的容量為1000VA，額定工作狀態(tài)下：

如cos

=0.5，則P=1000×0.5=500W

如cos=1

，P=1000W

五、復(fù)功率

如端口處

+

-

N

單位：伏安（VA）

四、視在功率如變壓器的容量為1000VA，額定工作狀態(tài)下：6網(wǎng)絡(luò)N吸收的復(fù)功率復(fù)雜電路中的功率滿足

P=P1+P2+……

Q=Q1+Q2+……

……

但SS1+S2+……單位：伏安（VA）

網(wǎng)絡(luò)N吸收的復(fù)功率復(fù)雜電路中的功率滿足P=P1+P2+7Z1為感性

Z2為容性負(fù)載，P2=10KW，cos2=0.9。

求總的有功、無(wú)功、視在功率和功率因數(shù)。

Z1

Z2

解：總的有功

P1=20KW，cos1=0.85；

例Z1為感性負(fù)載，

Z1為感性Z2為容性負(fù)載，P2=10KW，cos2=8總的無(wú)功

總的視在功率

功率因數(shù)

Z2為容性

總的無(wú)功總的視在功率功率因數(shù)Z2為容性9問(wèn)題的提出：日常生活中很多負(fù)載為感性的，

其等效電路及相量關(guān)系如下圖。

uiRLCOS

I

當(dāng)U、P

一定時(shí)，

希望將COS

提高P=PR=UICOS

其中消耗的有功功率為：六功率因數(shù)的提高

問(wèn)題的提出：日常生活中很多負(fù)載為感性的，uiRLCOS10負(fù)載i

u

說(shuō)明：

由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)和頻率有關(guān)，與電路的電壓、電流無(wú)關(guān)。功率因數(shù)和電路參數(shù)的關(guān)系RZ負(fù)iu說(shuō)明： 由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)功率因數(shù)11例

40W白熾燈

40W日光燈

發(fā)電與供電設(shè)備的容量要求較大

供電局一般要求用戶的

，

否則受處罰。

例40W白熾燈40W日光燈發(fā)電與供電供電局一般12純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路

純電感電路或純電容電路

電動(dòng)機(jī)

空載

滿載

日光燈

（R-L-C串聯(lián)電路）常用電路的功率因數(shù)純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或電動(dòng)機(jī)空載13提高功率因數(shù)的原則：

必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即：加至負(fù)載上的電壓和負(fù)載的有功功率不變。提高功率因數(shù)的措施:

uiR

L

并電容C提高功率因數(shù)的原則：必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變14并聯(lián)電容值的計(jì)算uiRL

C

設(shè)原電路的功率因數(shù)為

cos

L，要求補(bǔ)償?shù)絚os

須并聯(lián)多大電容？（設(shè)

U、P

為已知）并聯(lián)電容值的計(jì)算uiRLC設(shè)原電路的功率因數(shù)為15分析依據(jù)：補(bǔ)償前后

P、U不變。由相量圖可知：分析依據(jù)：補(bǔ)償前后P、U不變。由相量圖可知：16iuRLCiuRLC17已知：f=50Hz,U=380V,P=20kW,cosj1=0.6(滯后)。要使功率因數(shù)提高到0.9,求并聯(lián)電容C。例.P=20kWcosj1=0.6+_CLRC+_解：j1j2已知：f=50Hz,U=380V,P=20kW,cos18呈電容性。呈電感性問(wèn)題與討論

功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯潭?？理論上可以補(bǔ)償成以下三種情況:功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（一）呈電阻性呈電容性。呈電感性問(wèn)題與討論功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯?9結(jié)論：在

角相同的情況下，補(bǔ)償成容性要求使用的電容容量更大，經(jīng)濟(jì)上不合算，所以一般工作在欠補(bǔ)償狀態(tài)。感性（

較?。┤菪裕?/p>

較大）C

較大

功率因數(shù)補(bǔ)償成感性好，還是容性好？

一般情況下很難做到完全補(bǔ)償

（即：

）過(guò)補(bǔ)償欠補(bǔ)償

結(jié)論：在角相同的情況下，補(bǔ)償成容性要求使用的電20功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（二）

并聯(lián)電容補(bǔ)償后，總電路（R-L//C）的有功功率是否改變了？問(wèn)題與討論

R

定性說(shuō)明：電路中電阻沒(méi)有變，所以消耗的功率也不變。<<通過(guò)計(jì)算可知總功率不變。I

、其中功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（二）并聯(lián)電容補(bǔ)償后，總電路（R-21功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（三）提高功率因數(shù)除并電容外，用其他方法行不行？補(bǔ)償后R

L

串電容行否補(bǔ)償前R

L

C問(wèn)題與討論

功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（三）提高功率因數(shù)除并電容外，用其他方法行不22

串電容功率因數(shù)可以提高，甚至可以補(bǔ)償?shù)?，但不可以這樣做！

原因是：在外加電壓不變的情況下，負(fù)載得不到所需的額定工作電壓。

同樣，電路中串、并電感或電阻也不能用于功率因數(shù)的提高。其請(qǐng)自行分析。RLC串電容功率因數(shù)可以提高，甚至可以補(bǔ)償?shù)?，但不可以這23七、共軛匹配（與最大功率傳輸相似）只改變XL，保持RL不變，當(dāng)XS+XL=0時(shí)，即XL=－XS，PL可以獲得最大值令七、共軛匹配（與最大功率傳輸相似）只改變XL，保持RL不變，24改變RL，使PL獲得最大值的條件是得RL=RS所以負(fù)載獲得最大功率的條件為即改變RL，使PL獲得最大值的條件是得RL=RS所以負(fù)載獲25最大功率為例：一R、L串聯(lián)的電感線圈，用電壓表測(cè)端口的電壓為50V，電流表讀數(shù)為1A，功率表的讀數(shù)為30W，工頻情況下求R、L值。解：最大功率為例：一R、L串聯(lián)的電感線圈，用電壓表測(cè)端口的電壓為26最大功率為例：一R、L串聯(lián)的電感線圈，用電壓表測(cè)端口的電壓為50V，電流表讀數(shù)為1A，功率表的讀數(shù)為30W，工頻情況下求R、L值。解：最大功率為例：一R、L串聯(lián)的電感線圈，用電壓表測(cè)端口的電壓為27另解：另解：28

含有電感和電容的電路，如果無(wú)功功率得到完全補(bǔ)償，使電路的功率因數(shù)等于1，即：u、i

同相，便稱此電路處于諧振狀態(tài)。諧振串聯(lián)諧振：L

與C

串聯(lián)時(shí)

u、i

同相

并聯(lián)諧振：L

與C

并聯(lián)時(shí)

u、i

同相

諧振電路在無(wú)線電工程、電子測(cè)量技術(shù)等許多電路中應(yīng)用非常廣泛。諧振概念：

3-8電路中的諧振

含有電感和電容的電路，如果無(wú)功功率得到完全補(bǔ)償，使電路29串聯(lián)諧振的條件R

L

C

串聯(lián)諧振電路、

同相若令：則：諧振串聯(lián)諧振的條件是：

一、串聯(lián)諧振：

串聯(lián)諧振的條件RLC串聯(lián)諧振電路、同相若令：則30諧振頻率：

諧振頻率：31串聯(lián)諧振的特點(diǎn)

U、I

同相

當(dāng)時(shí)

當(dāng)電源電壓一定時(shí)：UC、UL將大于電源電壓U

串聯(lián)諧振的特點(diǎn)U、I同相當(dāng)時(shí)當(dāng)電源電壓一定32注：串聯(lián)諧振也被稱為電壓諧振

當(dāng)

時(shí)，諧振時(shí)：

、注：串聯(lián)諧振也被稱為電壓諧振當(dāng)33品質(zhì)因素---Q值

定義：電路處于串聯(lián)諧振時(shí)，電感或電容上的電壓和總電壓之比。諧振時(shí):

在諧振狀態(tài)下,若R>XL、R>XC，Q

則體現(xiàn)了電容或電感上電壓比電源電壓高出的倍數(shù)。品質(zhì)因素---Q值定義：電路處于串聯(lián)諧振時(shí)，電34串聯(lián)諧振特性曲線I

諧振電流

諧振頻率下限截止頻率上限截止頻率通頻帶串聯(lián)諧振特性曲線I諧振電流諧振頻率下限截止頻率通頻帶35關(guān)于諧振曲線的討論(a)不變，變化。(b)不變，

變化。(c)不變，

變化。不變，關(guān)于諧振曲線的討論(a)不變，變化。(36諧振曲線討論（之一）結(jié)論：R的變化引起

變化

R愈大

愈小（選擇性差）

R愈小

愈大（選擇性好）R小

R大

不變，變化。（1）

不變

即LC不變R改變

改變（2）諧振曲線討論（之一）結(jié)論：R的變化引起變化37分析：（1）

不變

即U、R不變（2）

改變結(jié)論：LC的變化引起

變化

L變小或

C變小

變大

L變大或

C變大

變小諧振曲線分析（之二）不變，

變化。分析：（1）不變38諧振曲線分析（之三）結(jié)論：Q愈大，帶寬愈小，曲線愈尖銳。

Q愈小，帶寬愈大，曲線愈平坦。分析：不變，

不變（LC）、R

不變，如何改變或？可以證明：可見(jiàn)

與

Q

相關(guān)。不變，

變化。不變，諧振曲線分析（之三）結(jié)論：Q愈大，帶寬愈小，曲線愈尖銳。39串聯(lián)諧振時(shí)的阻抗特性容性感性串聯(lián)諧振時(shí)的阻抗特性容性感性40收音機(jī)接收電路接收天線與

C

：組成諧振電路將選擇的信號(hào)送

接收電路串聯(lián)諧振應(yīng)用舉例

收音機(jī)接收電路接收天線與C：組成諧振電路將選擇的信號(hào)送41

組成諧振電路

，選出所需的電臺(tái)。

為來(lái)自3個(gè)不同電臺(tái)（不同頻率）的電動(dòng)勢(shì)信號(hào)；組成諧振電路，選出42已知：解：如果要收聽(tīng)

節(jié)目，C應(yīng)配多大？問(wèn)題（一）：結(jié)論：當(dāng)

C調(diào)到150pF時(shí)，可收聽(tīng)到

的節(jié)目。已知：解：如果要收聽(tīng)節(jié)目，C應(yīng)配多大？問(wèn)題43

問(wèn)題（二）：信號(hào)在電路中產(chǎn)生的電流

有多大？在

C

上

產(chǎn)生的電壓是多少？已知：解答：所希望的信號(hào)被放大了64倍。

問(wèn)題（二）：信號(hào)在電路中產(chǎn)生的電流有多已知：解答：所希44當(dāng)

時(shí)

領(lǐng)先于(容性)

諧振

當(dāng)

時(shí)

理想情況：純電感和純電容

并聯(lián)。

當(dāng)

時(shí)

落后于(感性)

二、并聯(lián)諧振

當(dāng)時(shí)諧振當(dāng)45或理想情況下并聯(lián)諧振條件或理想情況下并聯(lián)諧振條件46非理想情況下的并聯(lián)諧振同相時(shí)則諧振非理想情況下的并聯(lián)諧振同相時(shí)則諧振47虛部實(shí)部則

、

同相

虛部=0。

諧振條件：非理想情況下并聯(lián)諧振條件虛部實(shí)部則、同相虛部=0。諧48由上式虛部并聯(lián)諧振頻率得：或

當(dāng)

時(shí)

由上式虛部并聯(lián)諧振頻率得：或當(dāng)49并聯(lián)諧振的特點(diǎn)

同相。、

電路的總阻抗最大。

定性分析:Z理想情況下諧振時(shí)：并聯(lián)諧振的特點(diǎn)同相。、電路的總阻抗最大。50總阻抗：得：代入并聯(lián)諧振電路總阻抗的大小諧振時(shí)虛部為零,即:

什么性質(zhì)?總阻抗：得：代入并聯(lián)諧振電路總阻抗的大小諧振時(shí)虛部為零,即:51并聯(lián)諧振電路總阻抗：當(dāng)時(shí)所以，純電感和純電容并聯(lián)諧振時(shí)，相當(dāng)于斷路。并聯(lián)諧振當(dāng)時(shí)所以，純電感和純電容并聯(lián)諧振時(shí)，相當(dāng)于斷路。52

外加電壓一定時(shí)，總電流最小。

Z

外加恒流源

時(shí)，輸出電壓最大。外加電壓一定時(shí)，Z外加恒流源時(shí)，53并聯(lián)支路中的電流可能比總電流大。支路電流可能大于總電流

電流諧振并聯(lián)支路中的電流可能比總電流大。支路電流可能電流諧振54

則

若

品質(zhì)因素--Q:

Q為支路電流和總電流之比。當(dāng)

時(shí),則若品質(zhì)因素--Q:Q為支路電流和總電流之比55并聯(lián)諧振特性曲線

容性感性思考

為什么？并聯(lián)諧振特性曲線容性感性思考56替代后，在諧振頻率下放大倍數(shù)將提高。該種頻率的信號(hào)得到較好的放大，起到選頻作用。并聯(lián)諧振應(yīng)用舉例

替代后，在諧振并聯(lián)諧振應(yīng)用舉例57消除噪聲

（三）諧振濾波器：利用諧振進(jìn)行選頻、濾波令濾波器工作在噪聲頻率下，即可消除噪聲。---信號(hào)源---噪聲源已知：接收網(wǎng)絡(luò)諧振濾波器消除噪聲（三）諧振濾波器：利用諧振進(jìn)行選頻、濾波令濾波器工58提取信號(hào)接收網(wǎng)絡(luò)諧振濾波器令濾波器工作在

頻率下，信號(hào)即可順利地到達(dá)接收網(wǎng)絡(luò)。---信號(hào)源---噪聲源已知：提取信號(hào)接諧振令濾波器工作在頻率下，--59分析（一）：抑制噪聲信號(hào)被濾掉了令：消除噪聲提取信號(hào)接收網(wǎng)絡(luò)

諧振濾波器分析（一）：抑制噪聲信號(hào)被濾掉了令：消除噪聲提取信號(hào)接諧振60分析（二）：

提取信號(hào)接

收

網(wǎng)

絡(luò)

諧振濾波器則信號(hào)全部降落在接收網(wǎng)絡(luò)上。若在下分析（二）：接諧振則信號(hào)全部降落在接收網(wǎng)絡(luò)上。若在下61諧振濾波器接收網(wǎng)絡(luò)

如果

，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)如何設(shè)計(jì)？?思考題：用上頁(yè)類似的形式，設(shè)計(jì)消除噪聲、提取信號(hào)的電路。諧振接如果，?思623-7正弦交流電路的功率

一、瞬時(shí)功率

+

-

N

u

i

0

ωt

u

i

p

若

網(wǎng)絡(luò)N吸收的瞬時(shí)功率

(

)

(

)

i

u

t

t

UI

ui

p

y

w

y

w

+

+

=

=

sin

sin

2

3-7正弦交流電路的功率

一、瞬時(shí)功率+-Nui63j

y

y

w

cos

)

2

cos(

UI

t

-UI

i

u

+

+

+

=

p>0表示網(wǎng)絡(luò)N吸收能量

p<0表示網(wǎng)絡(luò)N釋放能量。

當(dāng)||↑時(shí)，p的正的部分↓負(fù)的部分↑常數(shù)部分↓

當(dāng)||↓時(shí)，p的正的部分↑負(fù)的部分↓常數(shù)部分↑

當(dāng)||=π時(shí)，p的正、負(fù)部分相等，常數(shù)部分=0

而

＝0時(shí)，總有p≥0

純電阻時(shí)：

jyywcos)2cos(UIt-UI64純電感時(shí)：純電容時(shí)：任何時(shí)刻pR≥0，所以電阻R為耗能元件。

而pL、pC

正負(fù)半軸對(duì)稱，L和C為非耗能元件。

純電感時(shí)：純電容時(shí)：任何時(shí)刻pR≥0，所以電阻R為耗能元件65單位：瓦（W）、千瓦（kW）cos—功率因數(shù)—功率因數(shù)角純電阻時(shí)：

純電感時(shí)：

不耗能

純電容時(shí)：

不耗能

二、有功功率（平均功率）

單位：瓦（W）、千瓦（kW）cos—功率因數(shù)—功66三、無(wú)功功率單位：乏var

電壓超前電流，為感性電路

電壓滯后電流，為容性電路

純電感：

純電容：

三、無(wú)功功率單位：乏var電壓超前電流，為感性電路電67四、視在功率如變壓器的容量為1000VA，額定工作狀態(tài)下：

如cos

=0.5，則P=1000×0.5=500W

如cos=1

，P=1000W

五、復(fù)功率

如端口處

+

-

N

單位：伏安（VA）

四、視在功率如變壓器的容量為1000VA，額定工作狀態(tài)下：68網(wǎng)絡(luò)N吸收的復(fù)功率復(fù)雜電路中的功率滿足

P=P1+P2+……

Q=Q1+Q2+……

……

但SS1+S2+……單位：伏安（VA）

網(wǎng)絡(luò)N吸收的復(fù)功率復(fù)雜電路中的功率滿足P=P1+P2+69Z1為感性

Z2為容性負(fù)載，P2=10KW，cos2=0.9。

求總的有功、無(wú)功、視在功率和功率因數(shù)。

Z1

Z2

解：總的有功

P1=20KW，cos1=0.85；

例Z1為感性負(fù)載，

Z1為感性Z2為容性負(fù)載，P2=10KW，cos2=70總的無(wú)功

總的視在功率

功率因數(shù)

Z2為容性

總的無(wú)功總的視在功率功率因數(shù)Z2為容性71問(wèn)題的提出：日常生活中很多負(fù)載為感性的，

其等效電路及相量關(guān)系如下圖。

uiRLCOS

I

當(dāng)U、P

一定時(shí)，

希望將COS

提高P=PR=UICOS

其中消耗的有功功率為：六功率因數(shù)的提高

問(wèn)題的提出：日常生活中很多負(fù)載為感性的，uiRLCOS72負(fù)載i

u

說(shuō)明：

由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)和頻率有關(guān)，與電路的電壓、電流無(wú)關(guān)。功率因數(shù)和電路參數(shù)的關(guān)系RZ負(fù)iu說(shuō)明： 由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)功率因數(shù)73例

40W白熾燈

40W日光燈

發(fā)電與供電設(shè)備的容量要求較大

供電局一般要求用戶的

，

否則受處罰。

例40W白熾燈40W日光燈發(fā)電與供電供電局一般74純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路

純電感電路或純電容電路

電動(dòng)機(jī)

空載

滿載

日光燈

（R-L-C串聯(lián)電路）常用電路的功率因數(shù)純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或電動(dòng)機(jī)空載75提高功率因數(shù)的原則：

必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即：加至負(fù)載上的電壓和負(fù)載的有功功率不變。提高功率因數(shù)的措施:

uiR

L

并電容C提高功率因數(shù)的原則：必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變76并聯(lián)電容值的計(jì)算uiRL

C

設(shè)原電路的功率因數(shù)為

cos

L，要求補(bǔ)償?shù)絚os

須并聯(lián)多大電容？（設(shè)

U、P

為已知）并聯(lián)電容值的計(jì)算uiRLC設(shè)原電路的功率因數(shù)為77分析依據(jù)：補(bǔ)償前后

P、U不變。由相量圖可知：分析依據(jù)：補(bǔ)償前后P、U不變。由相量圖可知：78iuRLCiuRLC79已知：f=50Hz,U=380V,P=20kW,cosj1=0.6(滯后)。要使功率因數(shù)提高到0.9,求并聯(lián)電容C。例.P=20kWcosj1=0.6+_CLRC+_解：j1j2已知：f=50Hz,U=380V,P=20kW,cos80呈電容性。呈電感性問(wèn)題與討論

功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯潭?？理論上可以補(bǔ)償成以下三種情況:功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（一）呈電阻性呈電容性。呈電感性問(wèn)題與討論功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯?1結(jié)論：在

角相同的情況下，補(bǔ)償成容性要求使用的電容容量更大，經(jīng)濟(jì)上不合算，所以一般工作在欠補(bǔ)償狀態(tài)。感性（

較小）容性（

較大）C

較大

功率因數(shù)補(bǔ)償成感性好，還是容性好？

一般情況下很難做到完全補(bǔ)償

（即：

）過(guò)補(bǔ)償欠補(bǔ)償

結(jié)論：在角相同的情況下，補(bǔ)償成容性要求使用的電82功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（二）

并聯(lián)電容補(bǔ)償后，總電路（R-L//C）的有功功率是否改變了？問(wèn)題與討論

R

定性說(shuō)明：電路中電阻沒(méi)有變，所以消耗的功率也不變。<<通過(guò)計(jì)算可知總功率不變。I

、其中功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（二）并聯(lián)電容補(bǔ)償后，總電路（R-83功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（三）提高功率因數(shù)除并電容外，用其他方法行不行？補(bǔ)償后R

L

串電容行否補(bǔ)償前R

L

C問(wèn)題與討論

功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（三）提高功率因數(shù)除并電容外，用其他方法行不84

串電容功率因數(shù)可以提高，甚至可以補(bǔ)償?shù)?，但不可以這樣做！

原因是：在外加電壓不變的情況下，負(fù)載得不到所需的額定工作電壓。

同樣，電路中串、并電感或電阻也不能用于功率因數(shù)的提高。其請(qǐng)自行分析。RLC串電容功率因數(shù)可以提高，甚至可以補(bǔ)償?shù)?，但不可以這85七、共軛匹配（與最大功率傳輸相似）只改變XL，保持RL不變，當(dāng)XS+XL=0時(shí)，即XL=－XS，PL可以獲得最大值令七、共軛匹配（與最大功率傳輸相似）只改變XL，保持RL不變，86改變RL，使PL獲得最大值的條件是得RL=RS所以負(fù)載獲得最大功率的條件為即改變RL，使PL獲得最大值的條件是得RL=RS所以負(fù)載獲87最大功率為例：一R、L串聯(lián)的電感線圈，用電壓表測(cè)端口的電壓為50V，電流表讀數(shù)為1A，功率表的讀數(shù)為30W，工頻情況下求R、L值。解：最大功率為例：一R、L串聯(lián)的電感線圈，用電壓表測(cè)端口的電壓為88最大功率為例：一R、L串聯(lián)的電感線圈，用電壓表測(cè)端口的電壓為50V，電流表讀數(shù)為1A，功率表的讀數(shù)為30W，工頻情況下求R、L值。解：最大功率為例：一R、L串聯(lián)的電感線圈，用電壓表測(cè)端口的電壓為89另解：另解：90

含有電感和電容的電路，如果無(wú)功功率得到完全補(bǔ)償，使電路的功率因數(shù)等于1，即：u、i

同相，便稱此電路處于諧振狀態(tài)。諧振串聯(lián)諧振：L

與C

串聯(lián)時(shí)

u、i

同相

并聯(lián)諧振：L

與C

并聯(lián)時(shí)

u、i

同相

諧振電路在無(wú)線電工程、電子測(cè)量技術(shù)等許多電路中應(yīng)用非常廣泛。諧振概念：

3-8電路中的諧振

含有電感和電容的電路，如果無(wú)功功率得到完全補(bǔ)償，使電路91串聯(lián)諧振的條件R

L

C

串聯(lián)諧振電路、

同相若令：則：諧振串聯(lián)諧振的條件是：

一、串聯(lián)諧振：

串聯(lián)諧振的條件RLC串聯(lián)諧振電路、同相若令：則92諧振頻率：

諧振頻率：93串聯(lián)諧振的特點(diǎn)

U、I

同相

當(dāng)時(shí)

當(dāng)電源電壓一定時(shí)：UC、UL將大于電源電壓U

串聯(lián)諧振的特點(diǎn)U、I同相當(dāng)時(shí)當(dāng)電源電壓一定94注：串聯(lián)諧振也被稱為電壓諧振

當(dāng)

時(shí)，諧振時(shí)：

、注：串聯(lián)諧振也被稱為電壓諧振當(dāng)95品質(zhì)因素---Q值

定義：電路處于串聯(lián)諧振時(shí)，電感或電容上的電壓和總電壓之比。諧振時(shí):

在諧振狀態(tài)下,若R>XL、R>XC，Q

則體現(xiàn)了電容或電感上電壓比電源電壓高出的倍數(shù)。品質(zhì)因素---Q值定義：電路處于串聯(lián)諧振時(shí)，電96串聯(lián)諧振特性曲線I

諧振電流

諧振頻率下限截止頻率上限截止頻率通頻帶串聯(lián)諧振特性曲線I諧振電流諧振頻率下限截止頻率通頻帶97關(guān)于諧振曲線的討論(a)不變，變化。(b)不變，

變化。(c)不變，

變化。不變，關(guān)于諧振曲線的討論(a)不變，變化。(98諧振曲線討論（之一）結(jié)論：R的變化引起

變化

R愈大

愈?。ㄟx擇性差）

R愈小

愈大（選擇性好）R小

R大

不變，變化。（1）

不變

即LC不變R改變

改變（2）諧振曲線討論（之一）結(jié)論：R的變化引起變化99分析：（1）

不變

即U、R不變（2）

改變結(jié)論：LC的變化引起

變化

L變小或

C變小

變大

L變大或

C變大

變小諧振曲線分析（之二）不變，

變化。分析：（1）不變100諧振曲線分析（之三）結(jié)論：Q愈大，帶寬愈小，曲線愈尖銳。

Q愈小，帶寬愈大，曲線愈平坦。分析：不變，

不變（LC）、R

不變，如何改變或？可以證明：可見(jiàn)

與

Q

相關(guān)。不變，

變化。不變，諧振曲線分析（之三）結(jié)論：Q愈大，帶寬愈小，曲線愈尖銳。101串聯(lián)諧振時(shí)的阻抗特性容性感性串聯(lián)諧振時(shí)的阻抗特性容性感性102收音機(jī)接收電路接收天線與

C

：組成諧振電路將選擇的信號(hào)送

接收電路串聯(lián)諧振應(yīng)用舉例

收音機(jī)接收電路接收天線與C：組成諧振電路將選擇的信號(hào)送103

組成諧振電路

，選出所需的電臺(tái)。

為來(lái)自3個(gè)不同電臺(tái)（不同頻率）的電動(dòng)勢(shì)信號(hào)；組成諧振電路，選出104已知：解：如果要收聽(tīng)

節(jié)目，C應(yīng)配多大？問(wèn)題（一）：結(jié)論：當(dāng)

C調(diào)到150pF時(shí)，可收聽(tīng)到

的節(jié)目。已知：解：如果要收聽(tīng)節(jié)目，C應(yīng)配多大？問(wèn)題105

問(wèn)題（二）：信號(hào)在電路中產(chǎn)生的電流

有多大？在

C

上

產(chǎn)生的電壓是多少？已知：解答：所希望的信號(hào)被放大了64倍。

問(wèn)題（二）：信號(hào)在電路中產(chǎn)生的電流有多已知：解答：所希106當(dāng)

時(shí)

領(lǐng)先于(容性)

諧振

當(dāng)

時(shí)

理想情況：純電感和純電容

并聯(lián)。

當(dāng)

時(shí)

落后于(感性)

二、并聯(lián)諧振

當(dāng)時(shí)