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1、贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 第第第第5 5章章章章 电路的频率特性电路的频率特性电路的频率特性电路的频率特性5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算5.25.2 RCRC串联电路的频率特性串联电路的频率特性串联电路的频率特性串联电路的频率特性5.3 5.3 RCRC串串串串/ / / /并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性5.4 5.4 RLCRLC串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串
2、联谐振串联电路的频率特性与串联谐振5.5 5.5 LCLC并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性目目 录录贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 按照傅里叶级数展开法，任何一个满足狄里赫利按照傅里叶级数展开法，任何一个满足狄里赫利按照傅里叶级数展开法，任何一个满足狄里赫利按照傅里叶级数展开法，任何一个满足狄里赫利( (Dirichle
3、tDirichlet) ) 条件的非正弦周期信号条件的非正弦周期信号条件的非正弦周期信号条件的非正弦周期信号( (函数函数函数函数) )都可以分解为一个恒定分量都可以分解为一个恒定分量都可以分解为一个恒定分量都可以分解为一个恒定分量 与无穷多个频率为非正弦周期信号频率的整数倍、不同幅与无穷多个频率为非正弦周期信号频率的整数倍、不同幅与无穷多个频率为非正弦周期信号频率的整数倍、不同幅与无穷多个频率为非正弦周期信号频率的整数倍、不同幅 值的正弦分量的和值的正弦分量的和值的正弦分量的和值的正弦分量的和 ：非正弦周期函数：非正弦周期函数：非正弦周期函数：非正弦周期函数：基波频率：基波频率：基波频率：基
4、波频率：k k次谐波频率次谐波频率次谐波频率次谐波频率5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 + +_ _含有含有含有含有R R、L L、C C的线性的线性的线性的线性电路电路电路电路u us s( (t t) )+ +_ _+ +_ _+ +_ _含有含有含有含有R R、L L、C C的线性的线性的线性的线性电路电路电路电路u us s( (t t) )+ +_ _U U0 0u u1 1( (t t) )u uk k( (t t)
5、 )5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 1. 1. 根据线性电路的叠加原理，非正弦周期信号作用下的线根据线性电路的叠加原理，非正弦周期信号作用下的线根据线性电路的叠加原理，非正弦周期信号作用下的线根据线性电路的叠加原理，非正弦周期信号作用下的线 性电路稳态响应可以视为一个恒定分量和上述无穷多个正弦性电路稳态响应可以视为一个恒定分量和上述无穷多个正弦性电路稳态响应可以视为一个恒定分量和上述无穷多个正弦性电路稳态响应可以视为一个恒定分
6、量和上述无穷多个正弦 分量单独作用下各稳态响应分量之叠加。因此，非正弦周分量单独作用下各稳态响应分量之叠加。因此，非正弦周分量单独作用下各稳态响应分量之叠加。因此，非正弦周分量单独作用下各稳态响应分量之叠加。因此，非正弦周 期信号作用下的线性电路稳态响应分析可以转化成直流电路期信号作用下的线性电路稳态响应分析可以转化成直流电路期信号作用下的线性电路稳态响应分析可以转化成直流电路期信号作用下的线性电路稳态响应分析可以转化成直流电路 和正弦电路的稳态分析和正弦电路的稳态分析和正弦电路的稳态分析和正弦电路的稳态分析 分析方法：谐波分析法分析方法：谐波分析法 2. 2. 应用电阻电路计算方法计算出恒定
7、分量作用于线性电路应用电阻电路计算方法计算出恒定分量作用于线性电路应用电阻电路计算方法计算出恒定分量作用于线性电路应用电阻电路计算方法计算出恒定分量作用于线性电路 时的稳态响应分量时的稳态响应分量时的稳态响应分量时的稳态响应分量 利用直流稳态方法：利用直流稳态方法：利用直流稳态方法：利用直流稳态方法：C C 断路，断路，断路，断路， L L 短路短路短路短路5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 3. 3. 应用相量法计算出不同频率正
8、弦分量作用于线性电路时应用相量法计算出不同频率正弦分量作用于线性电路时应用相量法计算出不同频率正弦分量作用于线性电路时应用相量法计算出不同频率正弦分量作用于线性电路时 的稳态响应分量的稳态响应分量的稳态响应分量的稳态响应分量 分析方法：谐波分析法分析方法：谐波分析法 4. 4. 对各分量在时间域进行对各分量在时间域进行对各分量在时间域进行对各分量在时间域进行叠加，即可得到线性电路在非叠加，即可得到线性电路在非叠加，即可得到线性电路在非叠加，即可得到线性电路在非 正弦正弦正弦正弦 周期信号作用下的稳态响应周期信号作用下的稳态响应周期信号作用下的稳态响应周期信号作用下的稳态响应 各次谐波单独作用，
9、利用相量法：各次谐波单独作用，利用相量法：各次谐波单独作用，利用相量法：各次谐波单独作用，利用相量法：5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 例：例：例：例：已知已知已知已知 求：求：求：求：.R RL L R RC C i i( (t t) )i iL L( (t t) )i iC C( (t t) )u u( (t t) )+ +_ _5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分
10、析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 1. 1. 10V10V分量作用分量作用分量作用分量作用.2I I0 0I IL L0 0I IC C0 010V10V+ +_ _2.5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 2. 2. 分量作用分量作用分量作用分量作用.-j2 + +_ _22j25.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周
11、期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 3. 3. 分量作用分量作用分量作用分量作用.+ +_ _22j65.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 4. 4. 在时间域进行叠加在时间域进行叠加在时间域进行叠加在时间域进行叠加5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵
12、州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 例：例：例：例：已知已知已知已知 求：求：求：求：+ +_ _.1u us s( (t t) )1H1Fi is s( (t t) )i iL L( (t t) )5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 (1). (1). 2V2V分量作用分量作用分量作用分量作用 1. 1. u us s( (t t) )单独单独单独单独作用作用作用作用 + +_ _.12V2VI I
13、0 0.5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 1. 1. u us s( (t t) )单独单独单独单独作用作用作用作用 (2). (2). 分量作用分量作用分量作用分量作用+ +_ _.1j5.5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 1. 1. u us s( (t t)
14、 )单独单独单独单独作用作用作用作用 (2). (2). 分量作用分量作用分量作用分量作用.1Sj5S.5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 2. 2. i is s( (t t) )单独单独单独单独作用作用作用作用 .1j4S5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 3.
15、3. u us s( (t t) )和和和和i is s( (t t) )共同共同共同共同作用作用作用作用 5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 例：例：例：例：已知已知已知已知 , , , , 若若若若u u0 0( (t t) )中不中不中不中不含含含含 基波，与基波，与基波，与基波，与u ui i( (t t) )中的三次谐波完全相同，试确定中的三次谐波完全相同，试确定中的三次谐波完全相同，试确定中的三次谐波完全相同，试确定C
16、 C1 1和和和和C C2 2.R RL L C C2 2 u ui i( (t t) )+ +_ _C C1 1 u u0 0( (t t) )+ +_ _5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 解：解：解：解：若若若若u u0 0( (t t) )中不含中不含中不含中不含基波，即基波，即基波，即基波，即L L、C C1 1发生串联谐振：发生串联谐振：发生串联谐振：发生串联谐振： 若若若若u u0 0( (t t) )与与与与u u
17、i i( (t t) )中的三次谐波完全相同，即中的三次谐波完全相同，即中的三次谐波完全相同，即中的三次谐波完全相同，即L L、C C1 1、 C C2 2 发生并联谐振：发生并联谐振：发生并联谐振：发生并联谐振：5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 非正弦周期量有效值非正弦周期量有效值 周期量有效值的定义：周期量有效值的定义：周期量有效值的定义：周期量有效值的定义： 注意：注意：注意：注意：在正弦电路中，正弦量的最大值与有效值之间
18、在正弦电路中，正弦量的最大值与有效值之间在正弦电路中，正弦量的最大值与有效值之间在正弦电路中，正弦量的最大值与有效值之间 存在存在存在存在 倍的关系倍的关系倍的关系倍的关系: : : : 对于非对于非对于非对于非正弦周期信号，其最大值与有效值之间并无此种正弦周期信号，其最大值与有效值之间并无此种正弦周期信号，其最大值与有效值之间并无此种正弦周期信号，其最大值与有效值之间并无此种 简单关系简单关系简单关系简单关系5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息
19、学院电电 路路 非正弦周期量有效值非正弦周期量有效值 非正弦周期量：非正弦周期量：非正弦周期量：非正弦周期量： 将将将将f f( (t t) )代代代代入有效值定义式，并利用三角函数的正交性入有效值定义式，并利用三角函数的正交性入有效值定义式，并利用三角函数的正交性入有效值定义式，并利用三角函数的正交性: : : : 5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 则有：则有：则有：则有： 非正弦周期电流的有效值非正弦周期电流的有效值非正弦周
20、期电流的有效值非正弦周期电流的有效值: : : : 非正弦周期电压的有效值非正弦周期电压的有效值非正弦周期电压的有效值非正弦周期电压的有效值: : : : 以上两式表明，非正弦周期电流或电压的有效值为其直流以上两式表明，非正弦周期电流或电压的有效值为其直流以上两式表明，非正弦周期电流或电压的有效值为其直流以上两式表明，非正弦周期电流或电压的有效值为其直流 分量和各次谐波分量有效值的平方和的平方根分量和各次谐波分量有效值的平方和的平方根分量和各次谐波分量有效值的平方和的平方根分量和各次谐波分量有效值的平方和的平方根 注意：注意：注意：注意：使用公式时一定要准确使用公式时一定要准确使用公式时一定要
21、准确使用公式时一定要准确 5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 非正弦周期电流电路的平均功率非正弦周期电流电路的平均功率 如图所示一端口如图所示一端口如图所示一端口如图所示一端口N N的端口电压的端口电压的端口电压的端口电压u u( (t t) )和电流和电流和电流和电流i i( (t t) )的关联参考的关联参考的关联参考的关联参考 方向下，一端口电路吸收的瞬时功率和平均功率为：方向下，一端口电路吸收的瞬时功率和平均功率为：方向下
22、，一端口电路吸收的瞬时功率和平均功率为：方向下，一端口电路吸收的瞬时功率和平均功率为： N Ni i( (t t) )u u( (t t) )+ +_ _.5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 非正弦周期电流电路的平均功率非正弦周期电流电路的平均功率 一端口电路的端口电压一端口电路的端口电压一端口电路的端口电压一端口电路的端口电压u u( (t t) )和电流和电流和电流和电流i i( (t t) )均为非正弦周期量，均为非正弦周期
23、量，均为非正弦周期量，均为非正弦周期量， 其傅里叶级数形式分别为其傅里叶级数形式分别为其傅里叶级数形式分别为其傅里叶级数形式分别为 : : 在图示关联参考方向下，一端口电路吸收的平均功率在图示关联参考方向下，一端口电路吸收的平均功率在图示关联参考方向下，一端口电路吸收的平均功率在图示关联参考方向下，一端口电路吸收的平均功率 : :5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 非正弦周期电流电路的平均功率非正弦周期电流电路的平均功率 将上式进
24、行积分，并利用三角函数的正交性：将上式进行积分，并利用三角函数的正交性：将上式进行积分，并利用三角函数的正交性：将上式进行积分，并利用三角函数的正交性： 5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 非正弦周期电流电路的平均功率非正弦周期电流电路的平均功率故：故：故：故： 上式表明：上式表明：上式表明：上式表明：不同频率的电压与电流只构成瞬时功率，不能不同频率的电压与电流只构成瞬时功率，不能不同频率的电压与电流只构成瞬时功率，不能不同频率的
25、电压与电流只构成瞬时功率，不能 构成平均功率，只有同频率的电压与电流才能构成平均功构成平均功率，只有同频率的电压与电流才能构成平均功构成平均功率，只有同频率的电压与电流才能构成平均功构成平均功率，只有同频率的电压与电流才能构成平均功率率率率 电路的平均功率等于直流分量和各次谐波分量各自产生的电路的平均功率等于直流分量和各次谐波分量各自产生的电路的平均功率等于直流分量和各次谐波分量各自产生的电路的平均功率等于直流分量和各次谐波分量各自产生的 平均功率之和，即平均功率之和，即平均功率之和，即平均功率之和，即平均平均平均平均功率守恒功率守恒功率守恒功率守恒 5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计
26、算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 非正弦周期电流电路的平均功率非正弦周期电流电路的平均功率 若某电阻中流过的非正弦周期电流的有效值为若某电阻中流过的非正弦周期电流的有效值为若某电阻中流过的非正弦周期电流的有效值为若某电阻中流过的非正弦周期电流的有效值为I I，显然，显然，显然，显然， 该电阻吸收的平均功率为：该电阻吸收的平均功率为：该电阻吸收的平均功率为：该电阻吸收的平均功率为： 5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电
27、路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 例：例：例：例：已知一端口电路的端口电压已知一端口电路的端口电压已知一端口电路的端口电压已知一端口电路的端口电压u u( (t t) )和电流和电流和电流和电流i i( (t t) )均为非正均为非正均为非正均为非正 弦周期量，其表达式分别为：弦周期量，其表达式分别为：弦周期量，其表达式分别为：弦周期量，其表达式分别为：求一端口电路吸收的平均功率求一端口电路吸收的平均功率求一端口电路吸收的平均功率求一端口电路吸收的平均功率P P = ? = ?N Ni i( (t t) )u u(
28、(t t) )+ +_ _. 解解解解：5.15.1 非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算非正弦周期交流电路的分析和计算贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 5.2 5.2 RCRC串联电路的频率特性串联电路的频率特性串联电路的频率特性串联电路的频率特性R+ +_ _+ +_ _.+ +_ _. 网络函数：网络函数：网络函数：网络函数：响应相量响应相量响应相量响应相量激励相量激励相量激励相量激励相量 幅频特性幅频特性幅频特性幅频特性 相频特性相频特性相频特性相频特性贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学
29、与信息学院电电 路路 5.2 5.2 RCRC串联电路的频率特性串联电路的频率特性串联电路的频率特性串联电路的频率特性R+ +_ _+ +_ _.+ +_ _.01/RC相频特性相频特性相频特性相频特性RCRC低通滤波器低通滤波器低通滤波器低通滤波器0 ：带宽带宽：截止频率截止频率幅频特性幅频特性幅频特性幅频特性010.7071cRC = =贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 5.2 5.2 RCRC串联电路的频率特性串联电路的频率特性串联电路的频率特性串联电路的频率特性R+ +_ _+ +_ _.+ +_ _.RCRC低通滤波器低通滤波器低通滤波器低通滤波器电
30、路作用电路作用: :滤掉输入信号的高频成分，通过低频成分。滤掉输入信号的高频成分，通过低频成分。贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 5.2 5.2 RCRC串联电路的频率特性串联电路的频率特性串联电路的频率特性串联电路的频率特性R+ +_ _.+ +_ _.幅频特性幅频特性幅频特性幅频特性010.7071/RC01/RC相频特性相频特性相频特性相频特性RCRC高通滤波器高通滤波器高通滤波器高通滤波器滤掉输入信号的低频成分，通过高频成分。滤掉输入信号的低频成分，通过高频成分。贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 5.3 5.3 RCR
31、C串串串串/ /并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性 网络函数：网络函数：网络函数：网络函数： 选频网络选频网络选频网络选频网络R1+ +_ _.+ +_ _.R2贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 5.3 5.3 RCRC串串串串/ /并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性 当当当当R R1 1= =R R2 2= =R R，C C1 1= =C C2 2= =C C，则：则：则：则：贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 5.3 5.3 RCRC串串串串/ /并
32、联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性0相频特性相频特性相频特性相频特性幅频特性幅频特性幅频特性幅频特性01/3 当当当当 时，输出电压时，输出电压时，输出电压时，输出电压U U2 2达最大值，输出电压达最大值，输出电压达最大值，输出电压达最大值，输出电压与输入电压之比为与输入电压之比为与输入电压之比为与输入电压之比为1/31/3，且是同相位。，且是同相位。，且是同相位。，且是同相位。贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 1 串联谐振串联谐振概念：概念：含有电感和电容的电路，如果在端口处含有电感和电容的电路，如果在端口处电压电压、电
33、流电流 同相，便称此电路处于谐振状态。同相，便称此电路处于谐振状态。1) 谐振谐振RLC串联电路中出现串联电路中出现与与同相的现象称串联谐振同相的现象称串联谐振5.45.4 RLCRLC串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 同相同相则：则：1) 谐振谐振1 串联谐振串联谐振j j L LR+ +_ _+ +_ _+ +_ _.+ +_ _5.45.4 RLCRLC串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路
34、的频率特性与串联谐振贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 2) 谐振条件谐振条件调节电源频率使之为调节电源频率使之为电路谐振电路谐振调节调节L L或或C C使之使之电路谐振电路谐振电路谐振的两种方法电路谐振的两种方法1 串联谐振串联谐振5.45.4 RLCRLC串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 3)特性阻抗特性阻抗 与品质因素与品质因素Q 与电路参数有关与电路参数有关Q值是反映电路选择性能好坏的指标，与电路参数有关值是反
35、映电路选择性能好坏的指标，与电路参数有关 特性阻抗特性阻抗: :品质因素品质因素: :1 串联谐振串联谐振5.45.4 RLCRLC串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 4)谐振特点谐振特点电阻性电阻性最小最小谐振时电流值最大谐振时电流值最大 1 串联谐振串联谐振且且 与与 同相同相 5.45.4 RLCRLC串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振贵州大学计算机科学与信息学院贵州大
36、学计算机科学与信息学院电电 路路 4) 谐振特点谐振特点串联谐振时的相量图：串联谐振时的相量图：大小相等，方向相反大小相等，方向相反 LC串联部分对外电路而言，可以短路表示串联部分对外电路而言，可以短路表示 各元件的电压各元件的电压 1 串联谐振串联谐振5.45.4 RLCRLC串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 注：串联谐振也被称为电压谐振注：串联谐振也被称为电压谐振UC 、UL将大于电源电压将大于电源电压U当当Q1时时 电感电感 ( ( 或电容或电
37、容 ) ) 端电压是外加电源电压的端电压是外加电源电压的 Q 倍。倍。 （Q 品质因数品质因数 ） 4) 谐振特点谐振特点1 串联谐振串联谐振5.45.4 RLCRLC串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 电源提供电阻耗能，不与电路进行能量交换电源提供电阻耗能，不与电路进行能量交换能量互换在能量互换在L， C之间进行之间进行谐振时功率谐振时功率 4) 谐振特点谐振特点1 串联谐振串联谐振5.45.4 RLCRLC串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率
38、特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振串联电路的频率特性与串联谐振贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 5.5 5.5 LCLC并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性 LCLC并联电路并联电路并联电路并联电路.+ +_ _RLC 并联谐振时：并联谐振时：并联谐振时：并联谐振时： 得到谐振角频率：得到谐振角频率：得到谐振角频率：得到谐振角频率：贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 5.5 5.5 LCLC并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性 LCLC并联电路并联电
39、路并联电路并联电路.+ +_ _RLC 实用上，实用上，实用上，实用上， ：贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 5.5 5.5 LCLC并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性 LCLC并联电路谐振特点并联电路谐振特点并联电路谐振特点并联电路谐振特点.+ +_ _RLC 并联谐振时，电路的导纳最小即阻抗最大：并联谐振时，电路的导纳最小即阻抗最大：并联谐振时，电路的导纳最小即阻抗最大：并联谐振时，电路的导纳最小即阻抗最大：贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院电电 路路 5.5 5.5 LCLC并联电路的频率特性并
40、联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性 LCLC并联电路谐振特点并联电路谐振特点并联电路谐振特点并联电路谐振特点.+ +_ _RLC 并联谐振时，电路的总电流最小，支路电流接近相等，并联谐振时，电路的总电流最小，支路电流接近相等，并联谐振时，电路的总电流最小，支路电流接近相等，并联谐振时，电路的总电流最小，支路电流接近相等， 并且是总电流并且是总电流并且是总电流并且是总电流I I0 0的的的的Q Q倍，所以并联谐振又称为电流谐振。倍，所以并联谐振又称为电流谐振。倍，所以并联谐振又称为电流谐振。倍，所以并联谐振又称为电流谐振。贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院
41、电电 路路 5.5 5.5 LCLC并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性并联电路的频率特性 LCLC并联电路谐振特点并联电路谐振特点并联电路谐振特点并联电路谐振特点.+ +_ _RLC 并联谐振时电路具有电阻的性质，所以电源只对并联谐振并联谐振时电路具有电阻的性质，所以电源只对并联谐振并联谐振时电路具有电阻的性质，所以电源只对并联谐振并联谐振时电路具有电阻的性质，所以电源只对并联谐振 提供有功功率，谐振电路中的无功功率只在电感提供有功功率，谐振电路中的无功功率只在电感提供有功功率，谐振电路中的无功功率只在电感提供有功功率，谐振电路中的无功功率只在电感L L和电容和电容和电容和电容C C 之间进行相互交换。之间进行相互交换。之间进行相互交换。之间进行相互交换。R R0 0| |Z Z| |和和和和I I的谐振曲线的谐振曲线的谐振曲线的谐振曲线
