3.6电路的谐振

1、实验七 RLC串联电路的幅频特性,510实验室 韩春玲,一、实验目的,1研究 串联电路的幅频特性。 2加深 谐振电路品质因数对谐振曲线的影响 3、掌握谐振测量元件参数的方法，了解电路参数对谐振特性的影响。 4、认识电路谐振现象在无线电接收装置中的应用。,二、实验原理,对于一个电路含有电感和电容两类不同性质的储能元件，在一定条件下，它们的能量交换可以完全补偿，而与电源之间不再有能量的交换，电路呈电阻性，这就是电路的谐振现象。 R、L、C串联谐振 当 wL=1/wc时，电路呈现电阻性，Us 一定时，电流达最大，这种现象称为串联谐振，谐振。

2、http:/www.elecfans.com 电子发烧友 http:/bbs.elecfans.com 电子技术论坛,在同时含有L 和C 的交流电路中，如果总电压和总电流同相，称电路处于谐振状态。此时电路与电源之间不再有能量的交换，电路呈电阻性。,研究谐振的目的，就是一方面在生产上充分利用谐振的特点，(如在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用)。另一方面又要预防它所产生的危害。,谐振的概念：,2 谐振电路,http:/www.elecfans.com 电子发烧友 http:/bbs.elecfans.com 电子技术论坛,或：,即,谐振条件：,谐振时的角频率,串联谐振电路,1. 谐振条件,一、 串联谐振,2. 。

3、 5 1 第五章电路的频率响应和谐振现象 5 1频率响应与网络函数5 2一阶电路和二阶电路的频率响应5 3串联谐振电路5 4并联谐振电路 5 2 一 基本概念 2 多频正弦信号的产生 电路的激励是多个不同频率的正弦波 实际的交流发电机发出的。

4、实验七 RLC串联电路的幅频特性和谐振,一、实验目的 l、研究RLC 串联电路的幅频特性（也就是谐振曲线） 2、研究串联谐振现象及电路参数对谐振特性的影响。,二、实验说明,在RLC串联电路中，阻抗值是：,三 实验内容,测量幅频特性的实验电路如下，信号发生器输出正弦电压，频率可在20赫到20千赫范围内变化,1、测量RLC串联电路的幅频特性I（f），并测出谐振频率f。 具体方法：采用电阻取样法测定回路。

5、电路中的谐振,含有电感和电容的电路其电压与电流存在相位差。若调节电源的频率或电路参数，使u、i同相，则电路处于无功功率完全补偿，电路的功率因数 ,称此电路处于谐振状态。,翻页,返回,1.R L C 串联谐振,翻页,串联电路谐振频率,返回,1) 电流达到最大值,谐振电流,即阻抗值最小，电流最大。,谐振时,2）u i 同相位，整个电路呈纯电阻性,翻页,，,，,返回,翻页,返回,品质因数 - Q 值,定义： 谐振时， 或 与总电压的比值。,翻页,返回,容性,感性,阻抗 - 的关系曲线,翻页,返回,0,2. R L C 并联谐振,并联谐振也称为电流谐振。,当 时,、 同相(阻性。

6、一、R、L、C并联电路的电流关系,R、L、C并联电路由电阻、电感、电容相并联构成的电路叫做R 、 L 、 C并联电路。,R、L、C并联电路,补充：RLC并联电路,设电路中电压为u =Umsin( t)，则根据R、L、C的基本特性可得各元件中的电流：,根据基尔霍夫电流定律(KCL)，在任一时刻总电流i的瞬时值为 i= iR iL iC,作出相量图，如图所示，并得到各电流之间的大小关系。,从。

7、R、L、C串联谐振电路的研究,实验目的,1. 学习用实验方法绘制R、L、C串联电路的幅频特性曲线。 2. 加深理解电路发生谐振的条件、特点、掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法。 掌握根据谐振特点测量电路元件参数的方法,原理说明,在RLC串联电路中，由于电源频率的不同，电感和电容所呈现的电抗也不相同。 当：L1/C时，ULUC，电路呈容性L1/C时，ULUC，电路呈感性L=1/C时，UL=UC，电路呈阻性,我们把处于L=1/C这一状态下的串联电路称为串联谐振电路或电压谐振电路，谐振频率为：可见要使电路满足谐振条件，可以通过改变L、C或f来。

8、第10章 电路中的谐振,10. 1 串联电路的谐振,10. 2 并联电路的谐振,10. 3 串并联电路的谐振,谐振(resonance)是正弦电路在特定条件下所产生的一种特殊物理现象，作为电路计算没有新内容，主要分析谐振电路的特点。,10. 1 串联电路的谐振,含有L、C的电路，当电路中端口电压、 电流同相时，称电路发生了谐振。,一、 谐振的定义,二、RLC串联电路的谐振,1、谐振条件：（谐振角频率）,谐振角频率 (resonant angular frequency),谐振频率 (resonant frequency),谐振周期 (resonant period),2、使RLC串联电路发生谐振的条件,（1）. L C 不变，改变 。

9、第10章 电路中的谐振,10. 1 串联电路的谐振,10. 2 并联电路的谐振,10. 3 串并联电路的谐振,谐振(resonance)是正弦电路在特定条件下所产生的一种特殊物理现象，作为电路计算没有新内容，主要分析谐振电路的特点。,10. 1 串联电路的谐振,含有L、C的电路，当电路中端口电压、 电流同相时，称电路发生了谐振。,一、 谐振的定义,二、RLC串联电路的谐振,1、谐振条件：（谐振角频率）,谐振角频率 (resonant angular frequency),谐振频率 (resonant frequency),谐振周期 (resonant period),2、使RLC串联电路发生谐振的条件,（1）. L C 不变，改变 。

10、8.6 谐振电路和品质因数1.RLC串联电路的谐振和谐振条件歌作早此壁骤遁难寓遭街赋宋顺卡额京龋衰貌垄看恬栖奸城咋辙旗皇谗产谐振电路的品质因数谐振电路的品质因数当 时电路中电流达到最大值且电流与电压同位相，电路处于谐振状态 谐振条件2.RLC串联电路谐振时电路上电压分配 品质因数RLC串联电路达到谐振时：电感两端的电压或电容两端的电压比外加电压还大，是外加电压的 Q倍镰括毕疡匿咕贰蔑驭盂卒越蝶敏违从稚县挛阮辗哟熊略妓摹笔粥躬咋谤惩谐振电路的品质因数谐振电路的品质因数3.RLC串联揩振电路中的能量转换 Q值的普遍含义RLC谐振电。

11、第10章 电路中的谐振,10. 1 串联电路的谐振,10. 2 并联电路的谐振,10. 3 串并联电路的谐振,谐振(resonance)是正弦电路在特定条件下所产生的一种特殊物理现象，作为电路计算没有新内容，主要分析谐振电路的特点。,10. 1 串联电路的谐振,含有L、C的电路，当电路中端口电压、 电流同相时，称电路发生了谐振。,一、 谐振的定义,二、RLC串联电路的谐振,1、谐振条件：（谐振角频率）,谐振角频率 (resonant angular frequency),谐振频率 (resonant frequency),谐振周期 (resonant period),2、使RLC串联电路发生谐振的条件,（1）. L C 不变，改变 。

12、124 谐振电路的频率特性,一、串联谐振电路,图12-22所示电路的转移电压比为,图1222,其振幅为,当 时，电路发生谐振，|H(j)|=1达到最大值，说明该电路具有带通滤波特性。为求出通频带的宽度，先计算与 (即-3dB)对应的频率+和，为此令,由此式可见，当=0或=时，|H(j)|=0；,求解得到,由此求得3dB带宽,或,这说明带宽与品质因数Q成反比，Q越大，越小，通带越窄，曲线越尖锐，对信号的选择性越好。,对不同Q值画出的幅频特性曲线，如图12-24所示。此曲线横坐标是角频率与谐振角频率之比(即相对频率)，纵坐标是转移电压比，也是相对量，故该曲线适用。

13、,RLC电路的阻抗特性和谐振电路 一、实验目的 巩固理解R、L、C串联电路的阻抗特性以及电路发生谐振的条件和特点。 掌握电路品质因数Q的物理意义，学习品质因数的测定方法 学习用实验方法测试R、L、C串联电路的频率特性。 二、实验仪器与器件 1函数信号发生器（功率输出） 1台 2交流毫伏表 1台 3. 示波器 1台 4电阻 1只(建议：100/2W) 5电感线圈 1只(建议：0.33mH) 6电容器 1只(建议：1F) 7导线 若干,三、实验原理 在图1所示的R、L、C串联电路中,容抗,阻抗,阻抗模,阻抗角,电流相量,感抗,如果U、R、L、C的大小保持不变，改变电流频率f，则XL。

14、,RLC电路谐振特性的研究,1.研究和测量RLC串联电路的幅频特性。 2.掌握幅频特性的测量方法；3.进一步理解回路Q值的物理意义,实验目的：,交流毫伏表、 交流电阻箱，电感箱、 音频信号发生、 十进制电容箱、 频率计、示波器等。,仪器和用具：,一, RLC串联谐振,当电路中电抗：,电路发生了串联谐振。,实验原理,电路中电抗为：,称为串联谐振角频率（固有频率只与LC有关）,此时，电路中的阻抗最小，电路中的电流最大，电阻上的压降也达到最大。我们称此时电路谐振。对应的频率f0称为谐振频率。 电路的幅频曲线图，如图所示。,串联谐振电路的品质。

15、RLC串联谐振电路的研究,一、实验目的,1学习测定RLC串联电路的谐振频率，加深对RLC串联电路谐振特点的理解。 2学习测定RLC串联电路电流谐振曲线的方法。 3熟悉晶体管毫伏表的使用方法。,二、原理说明,1RLC串联谐振。在图l所示的RLC串联交流电路中，我们调节电源频率或电路参数，使XL=XC，电流和电压i同相位，电路的这种状态称为谐振。因为是RLC串联电路发生的谐振，所以又称为串联谐振。,图1,二、原理说明,串联谐振频率显然，谐振频率只与电路参数L和C有关，而与电阻R无关。调整L、C、f中的任何一个量，都能产生谐振。本实验是采用改变频率。

16、123 谐振电路,含有电感、电容和电阻元件的单口网络，在某些工作频率上，出现端口电压和电流波形相位相同的情况时，称电路发生谐振。能发生谐振的电路，称为谐振电路。谐振电路在电子和通信工程中得到广泛应用。本节讨论最基本的RLC串联和并联谐振电路谐振时的特性。,一、RLC串联谐振电路图1215(a)表示RLC串联谐振电路，图1215(b)是它的相量模型，由此求出驱动点阻抗为,图1215,其中,当 ，即 时，()=0,式中 称为电路的固有谐振角频率。,|Z(j)|=R,电压u(t)与电流i(t)相位相同，电路发生谐振。也就是说，RLC串联电路的谐振条件为,1. 谐振条件,。

17、电路中的谐振,第二讲 （总第三十二讲）,串并联电路的 谐振,一、简单 G、C、L 并联电路,对偶：,R L C 串联,G C L 并联,串并联电路的谐振,R L C 串联,G C L 并联,|Z|最小=R,|Y|最小=G |Z|最大,IS固定时谐振点呈现高电压,US固定时谐振点呈现大电流,R L C 串联,G C L 并联,电压谐振,电流谐振,UL(w 0)=UC (w 0)=Q串US,IL(w 。

18、9 8串联电路的谐振 谐振 resonance 是正弦电路在特定条件下所产生的一种特殊物理现象 谐振现象在无线电和电工技术中得到广泛应用 对电路中谐振现象的研究有重要的实际意义 含有R L C的一端口电路 在特定条件下出现端口电压 电流同相。

19、2 谐振电路的谐振条件 重点 第21讲谐振电路 3 谐振时电路的电压 电流关系 1 谐振的概念 4 谐振电路的频率特性 10 3RLC串联谐振电路 一 谐振及谐振条件 1 谐振 下图所示为R L和C组成串联谐振电路 电路的等效阻抗为 当正弦。

20、3.6 电路的谐振,在同时含有L 和C 的交流电路中，,研究谐振的目的：,谐振的概念：,谐振有串联谐振和并联谐振两大类，,如果总电压和总电流同相，,称电路处于谐振状态。,此时电路与电源之间不再有能量交换，,电路呈电阻性。,一方面在生产上充分利用谐振的特点，,如在无线电通讯中利用谐振选择信号；,另一方面又要预防谐振所产生的危害,如在电力系统中防止谐振的高电压击穿器件的绝缘层。,或,即:,谐振条件：,串联谐振电路,一、 谐振条件,3.6.1. 串联谐振,二、 谐振频率,或,使电路发生谐振的方法：,1)电源频率 f 一定时，调参数L、C 使 fo= f；。