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1、第十章串通谐振解说板书1. 掌握串通谐振的看法及谐振条件2. 掌握串通谐振的频率特征掌握串通谐振的看法及谐振条件掌握串通谐振的频率特征1.组织教课5分钟2.复习旧课5分钟3.解说新课70分钟三相电1）串通谐振看法条件304.牢固新课5分钟2）电路解析205.部署作业5分钟3）频率特征20一、学时：2二、班级：06电气工程（本）/06数控技术（本）三、教课内容：解说新课：第十章串通谐振谐振是正弦电路在特定条件下所产生的一种特别物理现象，谐振现象在无线电和电工技术中获取广泛应用，对电路中谐振现象的研究有重要的实质意义。1. 谐振的定义含有R、L、C的一端口电路，外施正弦激励，在特定条件下出现端口电
2、压、电流同相位的现象时，称电路发生了谐振。所以谐振电路的端口电压、电流满足：2. 串通谐振的条件图9.27图9.27所示的R、L、C串通电路发生谐振时称串通谐振。电路的输入阻抗为：依据谐振定义，当时电路发生谐振，由此得R、L、C串通电路的谐振条件是谐振角频率为：，谐振频率为：上式说明R、L、C串通电路的谐振频率仅由电路的参数决定，所以谐振频率又称固有频率。由谐振条件得串通电路实现谐振或防备谐振的方式为：（ 1）L、C不变，改变达到谐振。（ 2）电源频率不变，改变L或C(常改变C)达到谐振。3. R、L、C串通电路谐振时的特色（1）谐振时电路端口电压和端口电流同相位；（2）谐振时入端阻抗Z=R为
3、纯电阻，图9.28为复平面上表示的|Z|随变化的图形，可以看出谐振时抗值Z|最小，所以电路中的电流达到最大。图9.28（3）谐振时电感电压和电容电压分别为：上式表示L、C上的电压大小相等，相位相反，如图9.29所示，串通总电压，LC相当于短路，所以串通谐振也称电压谐振，此时电源电压所有加在电阻上，即。图9.29（4）谐振时出现过电压现象电感电压和电容电压表示式中的Q称为质量因数，有假如Q，则有当Q1时，电感和电容两端出现大大高于1电源电压U的高电压，称为过电压现象。（5）谐振时的功率有功功率为：P=UIcosUI即电源向电路输送电阻耗费的功率，电阻功率达最大。无功功率为：此中即电源不向电路输送
4、无功，电感中的无功与电容中的无功大小相等，相互赔偿，相互进行能量交换。如图9.30所示。图9.30（6）谐振时的能量关系设电源电压则电流电容电压电容储能电感储能以上表示：W=W。L、C的1）电感和电容能量按正弦规律变化，且最大值相等，即LmCm电场能量和磁场能量作周期振荡性的能量交换，而不与电源进行能量交换。2）总能量是常量，不随时间变化，正好等于最大值，即电感、电容储能的总值与质量因数的关系为：即质量因数Q是反响谐振回路中电磁振荡程度的量，质量因数越大，总的能量就越大，保持必定量的振荡所耗费的能量愈小，振荡程度就越激烈。则振荡电路的“质量”愈好。一般应用于谐振状态的电路希望尽可能提升Q值。4
5、. RLC串通谐振电路的谐振曲线和选择性物理量与频率关系的图形称谐振曲线，研究谐振曲线可以加深对谐振现象的认识。（1）阻抗的频率特征串通阻抗此中（阻抗幅频特征）（阻抗相频特征）图9.31（a）给出了阻抗幅频特征曲线，（b）给出了阻抗相频特征曲线。图9.31（a）（b）（2）电流谐振曲线电流幅值与频率的关系为：得电流谐振曲线如图9.32所示。从电流谐振曲线看出谐振时电流达到最大，当偏离0时，电流从最大值U/R降落，即：串通谐振电路对不一样频率的信号有不一样的响应，对谐振信号最突出(表现为电流最大)，而对远离谐振频率的信号加以克制(电流小)。这类对不一样输入信号的选择能力称为“选择性”。如图9.3
6、2为了不一样谐振回路之间进行比较，把电流谐振曲线的横、纵坐标分别除以0和I(0)，即得所以由上式得通用谐振曲线如图9.33所示。明显Q越大，谐振曲线越尖。当略微偏离谐振点时，曲线就急剧降落，电路对非谐振频率下的电流拥有较强的克制能力，所以选择性好。所以，Q是反响谐振电路性质的一个重要指标。依据声学研究，如信号功率不低于原有最大值一半，人的听觉鉴识不出。图9.33在通用谐振曲线处作一水平线，与每一谐振曲线交于两点，对应横坐标分别为，称半功率点，有把称为通频带，通频带规定了谐振电路同意经过信号的频率范围。是比较和设计谐振电路的指标。可以证明Q与通频带的关系为：（3）UL()与UC()的频率特征由于
7、它们的曲线如图9.34所示。可以证明当时，UL与UC获最大值，峰值的频率为：()()峰值为Q 越高，峰值频率越凑近谐振频率。图9.34例9-18某收音机的输入回路以下列图，L=0.3mH，R=10W，为收到中央电台560kHz信号，求（1）调谐电容C值；（2）如输入电压为1.5mV，求谐振电流和此时的电容电压。例918图解：（1）由串通谐振的条件得：或例9-19一信号源与R、L、C电路串通以下列图，要求谐振频率f0=104Hz，频带宽f=100Hz，R=15，请设计一个线性电路。例919图解：电路的质量因数所以例9-20一接收器的电路以下列图，参数为：U=10V，w=5103rad/s,调C使电路中的电流最大，Imax=200mA，测得电容电压为600V，求R、C及Q。L例920图解：电路中电流达到最大时发生串通谐振，所以有：四、预习内容电路解析法五、作业
