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1、2-4 RLC串联电路,一、电流与电压的关系,RLC串联电路的总电压瞬时值等于多个元件上电压瞬时值之和,即,对应的相量关系为,由于uR、uL和uC的相位不同,所以总电压的有效值不等于各个元件上电压有效值之和。,以电流为参考相量,画出相量图。,由相量图可得:,将UR = IR、UL = IXL、UC = IXC代入上式,可得,式中X = XLXC,称为电抗, 称为阻抗,单位是。, 称为阻抗角,它就是总电压与电流的相位差,即,二、电路的三种性质,1电感性电路,当XL XC时,则UL UC,阻抗角 0,电路呈电感性,电压超前电流角。,2电容性电路,当XL XC时,则UL UC,阻抗角 0,电路呈电容
2、性,电压滞后电流角。,3电阻性电路,当XL = XC时,则UL = UC,阻抗角 =0,电路呈电阻性,且总阻抗最小,电压和电流同相。,此时,电感和电容的无功功率恰好相互补偿。电路的这种状态称为串联谐振。,电压与电流有效值的乘积定义为视在功率,用S表示,单位为伏安(VA)。,视在功率并不代表电路中消耗的功率,它常用于表示电源设备的容量。,视在功率S与有功功率P和无功功率Q的关系为,式中 ,称为功率因数,它表示电源功率被利用的程度。,三、功率,电压三角形、阻抗三角形和功率三角形,1.谐振频率 在RLC串联电路中,当电路发生谐振时,XL = XC,即,可得,称为谐振频率。,四、RLC串联谐振电路,2.品质因数 电路串联谐振时,电感和电容两端的电压有可能大于电源电压,因此串联谐振也称为电压谐振。通常把UL或UC与电压U的比值称为品质因数,用Q表示,即,在无线电技术中,常利用谐振电路从众多的电磁波中选出我们所需要的信号,这一过程称为调谐。,