RLC串联电路谐振练习题
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一、选择题1、RLC 并联电路在f 0时发生谐振,当频率增加到2f 0时,电路性质呈( )A 、电阻性B 、电感性C 、电容性2、处于谐振状态的RLC 串联电路,当电源频率升高时,电路将呈现出( )A 、电阻性B 、电感性C 、电容性3、下列说法中,( )是正确的。
A 、串谐时阻抗最小B 、并谐时阻抗最小C 、电路谐振时阻抗最小4、发生串联谐振的电路条件是( )A 、R L0ω B 、LC f 10= C 、LC 10=ω5、在RLC 串联正弦交流电路,已知XL=XC=20欧,R=20欧,总电压有效值为220V ,电感上的电压为( )V 。
A 、0B 、220C 、6、正弦交流电路如图所示,已知电源电压为220V ,频率f=50HZ 时,电路发生谐振。
现将电源的频率增加,电压有效值不变,这时灯泡的亮度( )。
A 、比原来亮B 、比原来暗C 、和原来一样亮7、正弦交流电路如图所示,已知开关S 打开时,电路发生谐振。
当把开关合上时,电路呈现( )。
A 、阻性B 、感性C 、容性二、计算题1、在RLC 串联电路中,已知L=100mH,R=Ω,电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振,求电容C 的电容量和回路的品质因数.2、 一个串联谐振电路的特性阻抗为100Ω,品质因数为100,谐振时的角频率为1000rad/s,试求R,L 和C 的值.3、一个线圈与电容串联后加1V 的正弦交流电压,当电容为100pF 时,电容两端的电压为100V 且最大,此时信号源的频率为100kHz,求线圈的品质因数和电感量。
4、已知一串联谐振电路的参数Ω=10R ,mH 13.0=L ,pF 558=C ,外加电压5=U mV 。
试求电路在谐振时的电流、品质因数及电感和电容上的电压。
5、已知串谐电路的线圈参数为“mH21=Ω=LR,”,接在角频率rad/s2500=ω的10V 电压源上,求电容C为何值时电路发生谐振求谐振电流I0、电容两端电压U C、线圈两端电压U RL及品质因数Q。
电路(下)练习题1在RLC 并联谐振电路中,已知总电流有效值为I=0.1A ,品质因数100Q =。
求电感、电容电流分别为多少?3、三相对称电路中,负载为Y 型连接,已知相电压02200AU V =∠ 则线电压AC U = ?5已知负载两端的电流为0i=[22cos(90)2cos(3)]t t A ωω++,电压为0u=[10+52cos()22cos(390)]t t V ωω+-,则负载的有功功率为多少? 6某一端口网络的电压[102cos(100)cos(200/4)]u t t V π=++-,电流为()[222cos(100/3)2cos(200/4)]i t t t A ππ=+-++,则网络消耗的功功率为多少W 。
8、 对于对称的二端口网络,已知Z 参数矩阵的11214,5Z Z =Ω=Ω,求Z 参数矩阵 9、已知某对称二端口网络的Y 参数的113Y s =,122Y s =-,求Y 21、Y 22。
10电路如图所示,若电路发生谐振,则电路的电流为多少?2、RLC 串联电路的电阻2R =Ω,电感0.1L H =,电容10C F μ=,则电路的品质因数Q =?4在三相对称电路中,负载作三角形连接,若负载的线电压038030ABU V =∠ ,则负载对应的相电压ab U 为多少? 7、三相对称电路如图所示,已知线电压380l U V =,线电流10A l I =,每相负载的功率因数cos 3/2ϕ=,两个功率表读数分别为多少?11某RLC 串联电路的电阻10R =Ω,电感1L H =,电容1C F =,则电路的谐振频率ω=? 12、在三相对称电路中,负载作三角形连接。
线电流为0l I =10340A ∠ ,其对应相电流为多少。
13、电路如图所示,已知线电压为380V ,线电流10A ,阻抗05030Z =∠Ω,则电路的总平均功率P =_____________________W 。
谐振电路分析一、是非题2.由R、L、C组成的串联电路,当其外加正弦电压源的角频率变为时,电路中的电流最大。
3.RLC串联电路谐振时,。
4.RLC串联电路谐振时,电路中的电流最大,因此L、C上的电压也一定大于电源电压。
5.RLC串联电路的通频带∆f随着电阻R的增大而增大。
6.电感元件和电容元件组成并联谐振电路时,其电路的品质因数为无穷大;谐振时电路的等效阻抗也为无穷大。
7.图示电路,当发生电流谐振时,U C =0。
8.图示RLC串联电路,S闭合前的谐振频率与品质因数为f0与Q,S闭合后的谐振频率与品质因数为与Q',则,Q<Q'。
9.右上图示RLC串联电路,S闭合前后的谐振角频率与品质因数分别为ω0、Q与ω0'、Q',则ω0<ω0',Q<Q'。
10.图示RLC串联电路,未并联C2时,谐振角频率与品质因数分别为ω0与Q,并联C2后,谐振角频率与品质因数为ω0'与Q',则ω0>ω0',Q >Q'。
12.图示电路,当LC并联谐振时,U R =0。
2.答案(+)3.答案(+)4.答案(-)5.答案(+)6.答案(+)7.答案(-)8.答案(+)9.答案(-)10.答案(+)12.答案(+)二、单项选择题1.RLC串联电路的串联谐振频率为。
当f<f0时,此串联电路的性质为:(A)电感性 (B)电容性 (C)电阻性2.图示相量模型,当其发生串联谐振时应满足(A)Z L=Z C (B)R+Z L+Z C=0 (C)Z L>Z C (D)Z L=-Z C3.图示相量模型,当其发生谐振时,输入阻抗为(A)R (B)Z L (C)Z C (D)∞4.一个等效参数为R、L的线圈与电容器C串联接于36V正弦电源上。
当发生电压谐振时,测得电容器两端电压为48V,线圈两端电压为(A)36V (B)48V (C)60V (D)84V5.图示电路处于谐振状态时,电压表与电流表的读数分别为:(A)5V与0.5A (B)10V与0A (C)0V与1A6.若电源电压大小一定,RLC串联电路处于谐振状态时,以下结论中错误的为(A)电流I最大 (B)电源提供的有功功率P最大(C)电源提供的无功功率绝对值最(D)RLC三元件的端电压中U R最小7.图示RLC串联电路处于谐振状态,下列各式为L、C储能总和W的表达式,其中错误的表达式是(A)W=W L+W C=LI2 (B)(C)(D)W=W L+W C=08.RLC串联谐振电路,当只改变R时,则R越大(A)电路的选择性越差 (B)电路的选择性越好(C)电路的选择性不受R的影响9.图示电路的并联谐振频率为,则当f>f0时,此电路的性质为(A)电感性(B)电容性(C)电阻性10.图示RLC并联电路谐振时,L、C的储能情况为(A)W=W L+W C=CU2 (B)(C)(D)W=W L+W C=011.电感线圈(RL)与电容器C串联电路的阻抗谐振曲线是如右上图所示的(A)曲线A (B)曲线B (C)曲线C12.图示电路,当电源u S的频率由零逐渐增大时,电路可能出现两个谐振频率,则电路 (A)先串联谐振后并联谐振 (B)先并联谐振后串联谐振(C)同时发生串联谐振与并联谐振答案部分1.答案(B)2.答案(D)3.答案(A)4.答案(C)5.答案(C)6.答案(D)7.答案(D)8.答案(A)9.答案(B)10.答案(A)11.答案(A)12.答案(A)三、填空题1.图示正弦电流电路中,电流表的读数为0时,L和C应满足的条件为2.如右上图所示正弦电流电路,若电压u ab=0,则角频率ω应等于___rad/s。
RLC 并联谐振例题[例 3.16]在图 3.30所示线圈与电容器并联电路,已知线圈的电阻R=10Ω,电感L=0.127mH ,电容C=200pF 。
求电路的谐振频率0f 和谐振阻抗0Z 。
图3.30 题图解:谐振回路的品质因数801020010127.01011123≈⨯⨯==--C L R Q因为回路的品质因数Q>>1,所以谐振频率Hz 10Hz1020010127.0π21π2161230=⨯⨯⨯=≈--LC f 电路的谐振阻抗Ω=Ω⨯=Ω⨯===k 64106410803220R Q CR LZ 对于复杂的交流电路,可以象直流电路一样,应用电源等效变换法、节点电位法、支路电流法、叠加原理、等效电源定理等来计算。
所不同的是,电压和电流要用相量来表示,电路的参数要用复数来表示。
[例 3.17] 图 3.31所示电路中,已知Ω-=Ω+=Ω+=)45.2(,)33(,)616.3(321j Z j Z j Z ,电源电压为 30220.∠=U ,试求:(1)电路中电流及各复阻抗电压,(2)电路的用功功率。
解:(1)电路的复阻抗为321Z Z Z Z ++=Ω∠=Ω+=Ω-++++= 3010)566.8()45.233616.3(j j j j电路中的电流为A A Z U I022301030220..∠=∠∠== 即 tA i ωsin 222=各负阻抗的电压为V V j I Z U 2.6216.149022)616.3(.11.∠=∠⨯+==V V j I Z U 4528.93022)33(.22.∠=∠⨯+==V V j I Z U 5884.103022)45.2(.33.-∠=∠⨯-==(2)电路的复功率为A V j A V A V I U S ⋅+=⋅∠=⋅∠⨯∠==)242056.4191(30484002230220.*.即 var 2420,56.4191,4840==⋅=Q W P A V S图3.31 复阻抗的串联 图3.32 复阻抗的串并联[例3.18] 如图3.32,图中0220.∠=U ,求.3.2.1I I I 、、。
R L C串联谐振电路及答案 Prepared on 24 November 2020RLC 串联谐振电路一、 知识要求:理解RLC 串联电路谐振的含义;理解谐振的条件、谐振角频率、频率;理解谐振电路的特点,会画矢量图。
二、 知识提要:在RLC 串联电路中,当总电压与总电流同相位时,电路呈阻性的状态称为串联谐振。
(1)、串联谐振的条件:C L C L X X U U ==即(2)、谐振角频率与频率:由LC f LC :C L πωωω21110===谐振频率得 (3)、谐振时的相量图:(4)、串联谐振电路的特点:①.电路阻抗最小:Z=R②、电路中电流电大:I 0=U/R③、总电压与总电流同相位,电路呈阻性④、电阻两端电压等于总电压,电感与电容两端电压相等,相位相反,且为总电压的Q 倍,。
即:U L =U C =I 0X L =I 0X C =L X RU =U R X L=QU式中:Q 叫做电路的品质因数,其值为:CRf R L f R X R X Q C L 00212ππ====>>1(由于一般串联谐振电路中的R 很小,所以Q 值总大于1,其数值约为几十,有的可达几百。
所以串联谐振时,电感和电容元件两端可能会产生比总电压高出Q 倍的高电压,又因为U L =U C ,所以串联谐振又叫电压谐振。
)(5)、串联谐振电路的应用:适用于信号源内阻较低的交流电路。
常被用来做选频电路。
三、 例题解析:1、在RLC 串联回路中,电源电压为5mV ,试求回路谐振时的频率、谐振时元件L 和C 上的电压以及回路的品质因数。
解:RLC 串联回路的谐振频率为谐振回路的品质因数为谐振时元件L 和C 上的电压为2、 在RLC 串联电路中,已知L =100mH ,R =Ω,电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振,求电容C 的电容量和回路的品质因数。
解:电容C 的电容量为回路的品质因数为3、已知某收音机输入回路的电感L=260μH,当电容调到100PF 时发生串联谐振,求电路的谐振频率,若要收听频率为640KHz 的电台广播,电容C 应为多大。
RLC 串联电路知识点与习题一、知识点一览表:名称 RL 串联电路 RC 串联电路 RLC 串联电路生活应用日光灯、变压器、电动机阻容耦合放大器可控硅电路中的RC 移相电路电路图iuu R u cRCiuu R u L LRu cC向量图IU LU RUφIU CU R UφU U U U C -U LIU CU RUφU LU LX C >X LX L >X CIU CU R UφU LU L -U CU CIU CU R =UΦ=0U LX C =X L 阻性电路容性电路感性电路L >U C ,总电流超前总电压C >U L ,总电压超前总电流C =U L ,总电压与电流同相RX RX X U U U CL R C L arctanarctanarctan=-=-=ϕU 、i 相位关系总电压在相位上比电流超前,比电感电压滞后超前角:RX U ULR Larctanarctan ==ϕ总电压在相位上比电流滞后,比电容电压超前。
相位角R XU UCR Carctan arctan ==ϕ电压与电流222222)()(LL LR X R I IX IR U U U +=+=+=222222)()(CC CR X R I IX IR U U U +=+=+=222222)()()()(L C L C L C R X X R I IX IX IR U U U U -+=-+=-+=二、习题:(一)填空题:1. RL串联电路中,()、()和()构成电压三角形。
(用符号表示)2. RL串联电路中,()、()和()构成阻抗三角形。
(用符号表示)3. RL串联电路中,()、()和()构成功率三角形。
(用符号表示)4.在多个元件组成的交流电路中,把总电压和总电流的乘积称做视在功率,用符号。
表示,视在功率的单位符号为。
5. RL串联电路中,既有耗能元件 _,又有储能元件,为了反映功率利用率,在工程上,将 _功率与 _功率的比值称做功率因数,用符号 _表示。
1.在RLC串联电路中,如果调大电容,则电路()。
选择一项:a. 呈电阻性b. 感性增强c. 性质不变d. 容性增强2.题图3‒1所示是某电路中某一支路的电压u和电流i的波形,可以判断该支路是()电路。
题图3‒ 1选择一项:a. 纯电感b. 电阻电容串联c. 纯电容d. 电阻电感串联3.RLC串联电路发生谐振时,回路的()。
a. 电流达到最小值b. 电流达到最大值c. 电压达到最大值d. 电压达到最小值4.下列Y形三相负载连接的电压电流关系中,()正确。
选择一项:a. UP =UL,IP=ILb. UL =UP,IL=IPc. UL=UP,IP=ILd. UL =UP,IP=IL1.当XL =XC时,φ=0,表明电压u与电流i同相,电路等效为一个纯电阻。
选择一项:对错2.因为电流I与功率因数cosφ成反比,所以功率因数越小,电流在输电线路上的功率损耗越小。
对错3.三相交流电路中,无论负载是对称还是不对称,三相电路总的有功功率都等于各相负载的有功功率之和。
选择一项:对错4.由对称三相电路有功功率P=3UP IPcosφ=ULILcosφ可知,相位差φ既是相电压和相电流间的相位差,也是线电压和线电流的相位差。
选择一项:对错1.某RLC串联电路,其电阻R=10kΩ,电感L=5mH,电容C=μF,正弦电压源的振幅为10V,ω=106 rad/s,求电路的阻抗并判断电路阻抗性质。
答:Z=R+jX=10+j4=<°KΩ由于电抗X﹥0,阻抗角﹥0,所以阻抗呈感性。
2.已知RLC串联电路的R=10Ω,L=2mH,C=180pF,电源电压为5V,求谐振频率f 0、谐振电流I、品质因数Q。
f 0=265kHz,I=,Q=333。
3. 某供电设备输出电压为220V,视在功率为220KVA,如果为额定功率33KW,功率因数cosφ=的小型民办工厂供电,问能供给几个工厂若把功率因数提高到,又能供给几个工厂额定功率33KW为工厂实际消耗的功率即有功功率,功率因数cosφ=表示供电设备需要为它提供的视在功率为33除以,即,供给工厂数为个;功率因数cosφ=时,供给工厂数提高到个。
RLC串联电路知识点与习题一、知识点一览表:iuuRuL LRuc C1二、习题:(一)填空题:1. RL串联电路中,()、()和()构成电压三角形。
(用符号表示)2. RL串联电路中,()、()和()构成阻抗三角形。
(用符号表示)3. RL串联电路中,()、()和()构成功率三角形。
(用符号表示)4.在多个元件组成的交流电路中,把总电压和总电流的乘积称做视在功率,用符号。
表示,视在功率的单位符号为。
5. RL串联电路中,既有耗能元件_,又有储能元件,为了反映功率利用率,在工程上,将_功率与_功率的比值称做功率因数,用符号_表示。
6.在RC串联电路中,阻抗三角形由_、_和_,组成,电压三角形由_、_和_组成,功率三角形由_、_和_组成。
7.在RC串联电路中,有功功率_无功功率Q=_,视在功率_.8.在RC串联电路中,已知电阻R= 40Ω,容抗Xc =30Ω,则电路阻抗Z=____,总电压___,电流_ _,如果电压u= 200√2sin (314 t+30°)(V),则电流I=_,电阻上的电压UR= __,电容上的电压UC=_ _,电流i=_ _ ______.9.在RLC串联电路中,已知电阻R=8Ω,感抗XL= 10Ω,容抗Xc=4Ω,则总阻抗z=_,,总电压_电流_,如果电压u= 220√2sin(314t+70°)(V),则电流i=_ A,电阻上的电压UR=_V,电感上的电压UL=_, 电容上的电压Uc=_。
10、把一个RLC串联电路接到u= 200√2sinl 000 t(V) 的交流电源上,已知R=6Ω,L=10mH,C= 500μ,则电路的总阻抗Z=_ __ Ω.电流I=_ A.电路呈_性。
11、如图所示,V1读数为3V,V2读数为4V,则V读二、选择题1.RL串联电路中,下列关系式正确的是( )。
A. Z=R+LB. Z=R+XL C、Z2=R2+XL2D无法判断2.在RL串联电路中,总电压与分电压的关系是()。
RLC 串联谐振电路 一、知识要求:理解RLC 串联电路谐振的含义;理解谐振的条件、谐振角频率、频率;理解谐振电路的特点,会画矢量图。
二、知识提要:在RLC 串联电路中,当总电压与总电流同相位时,电路呈阻性的状态称为串联谐振。
(1)、串联谐振的条件:C L C L X X U U ==即(2)、谐振角频率与频率:由LCf LC:C L πωωω21110===谐振频率得(3)、谐振时的相量图:(4)、串联谐振电路的特点: ①.电路阻抗最小:Z=R②、电路中电流电大:I 0=U/R③、总电压与总电流同相位,电路呈阻性 ④、电阻两端电压等于总电压,电感与电容两端电压相等,相位相反,且为总电压的Q 倍,。
即:U L =U C =I 0X L =I 0X C =L X RU=U R X L =QU式中:Q 叫做电路的品质因数,其值为:CRf R L f R X R X Q C L 00212ππ====>>1(由于一般串联谐振电路中的R 很小,所以Q 值总大于1,其数值约为几十,有的可达几百。
所以串联谐振时,电感和电容元件两端可能会产生比总电压高出Q 倍的高电压,又因为U L =U C ,所以串联谐振又叫电压谐振。
) (5)、串联谐振电路的应用:适用于信号源内阻较低的交流电路。
常被用来做选频电路。
三、例题解析:1、在RLC 串联回路中,电源电压为5mV ,试求回路谐振时的频率、谐振时元件L 和C 上的电压以及回路的品质因数。
解:RLC 串联回路的谐振频率为•UcLCf π210=谐振回路的品质因数为 RLf Q 02π=谐振时元件L 和C 上的电压为 mV 5mV 5C L CLR Q U U === 2、 在RLC 串联电路中,已知L =100mH ,R =3.4Ω,电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振,求电容C 的电容量和回路的品质因数。
解:电容C 的电容量为 F 58.14.6310141)2(120μπ≈==L f C 回路的品质因数为 744.31.040028.620≈⨯⨯==R L f Q π3、已知某收音机输入回路的电感L=260μH,当电容调到100PF 时发生串联谐振,求电路的谐振频率,若要收听频率为640KHz 的电台广播,电容C 应为多大。
RLC串联电路知识点与习题一、知识点一览表:iuuRuL LRuc C1二、习题:(一)填空题:1. RL串联电路中,()、()和()构成电压三角形。
(用符号表示)2. RL串联电路中,()、()和()构成阻抗三角形。
(用符号表示)3. RL串联电路中,()、()和()构成功率三角形。
(用符号表示)4.在多个元件组成的交流电路中,把总电压和总电流的乘积称做视在功率,用符号。
表示,视在功率的单位符号为。
5. RL串联电路中,既有耗能元件_,又有储能元件,为了反映功率利用率,在工程上,将_功率与_功率的比值称做功率因数,用符号_表示。
6.在RC串联电路中,阻抗三角形由_、_和_,组成,电压三角形由_、_和_组成,功率三角形由_、_和_组成。
7.在RC串联电路中,有功功率_无功功率Q=_,视在功率_.8.在RC串联电路中,已知电阻R= 40Ω,容抗Xc =30Ω,则电路阻抗Z=____,总电压___,电流_ _,如果电压u= 200√2sin (314 t+30°)(V),则电流I=_,电阻上的电压UR= __,电容上的电压UC=_ _,电流i=_ _ ______.9.在RLC串联电路中,已知电阻R=8Ω,感抗XL= 10Ω,容抗Xc=4Ω,则总阻抗z=_,,总电压_电流_,如果电压u= 220√2sin(314t+70°)(V),则电流i=_ A,电阻上的电压UR=_V,电感上的电压UL=_, 电容上的电压Uc=_。
10、把一个RLC串联电路接到u= 200√2sinl 000 t(V) 的交流电源上,已知R=6Ω,L=10mH,C= 500μ,则电路的总阻抗Z=_ __ Ω.电流I=_ A.电路呈_性。
11、如图所示,V1读数为3V,V2读数为4V,则V读二、选择题1.RL串联电路中,下列关系式正确的是( )。
A. Z=R+LB. Z=R+XL C、Z2=R2+XL2D无法判断2.在RL串联电路中,总电压与分电压的关系是()。
第九章串联谐振电路习题(一)、填空题1、在RLC串联电路中,当总电压与总电流同相位时,电路呈阻性的状态称为____________2、串联正弦交流电路发生谐振的条件是________ ,谐振时的谐振频率品质因数Q _______ ,串联谐振又称为_________ 。
3、在发生串联谐振时,电路中的感抗与容抗________ ;此时电路中的阻抗最________ ,电流最 _______ ,总阻抗Z _________ 。
4、在一个RLC串联正弦交流电路中,用电压表测得电阻、电感、电容上电压均为10V,用电流表测得电流为10A,此电路中R= _______________ ,P= ________ ,Q= ______ ,S ________ 。
5、在含有L、C的电路中,出现总电压、电流同相位,这种现象称为_________ 。
这种现象若发生在串联电路中,则电路中阻抗_________ 电压一定时电流_______ ,且在电感和电容两端将出现__________ 。
6、常利用串联谐振电路来选择电台信号,这个过程称为 ___________ 。
7、谐振发生时,电路中的角频率o __________________ ,fo ___________________ 。
8以角频率作为自变量,把回路电流I作为它的函数,绘成函数曲线,把这个曲线称为_______________ 。
9、传输的信号往往不是具有单一频率的信号,而是包含着一个频率范围,称为_____________ 。
(二)、判断题1、串联谐振电路不仅广泛应用于电子技术中,()2、串联谐振在L和C两端将出现过电压现象, 也广泛应用于电力系统中因此也把串联谐振称为电压谐振。
()3、串联谐振时,感抗等于容抗,此时电路中的电流最大。
()4、谐振电路的功率因数大于1。
()5、谐振电路的选择性越好,那么频带宽度也就越宽。
()6、RLC串联电路中当电源频率f大于谐振频率f o时,该电路呈现电容性。
第9章9.1 选择题1. 处于谐振状态的RLC 串联电路,当电源频率升高时,电路将呈( B )。
A. 电阻性B. 电感性C. 电容性D. 视电路元件参数而定 2. RLC 串联电路中,发生谐振时测得电阻两端电压为6V ,电感两端电压为8V ,则电路总电压是( C )。
A. 8VB. 10VC. 6VD. 14V3. Ω=5R 、mH L 50=,与电容C 串联,接到频率为1KHz 的正弦电压源上,为使电阻两端电压达到最大,电容应该为( B )。
066.5.A F μ B.F μ5066.0 C.F μ20 D.F μ24. 下列关于谐振说法中不正确的是( D )。
A. RLC 串联电路由感性变为容性的过程中,必然经过谐振点B. 串联谐振时阻抗最小,并联谐振时导纳最小C. 串联谐振又称为电压谐振,并联谐振又称为电流谐振D. 串联谐振电路不仅广泛应用于电子技术中,也广泛应用于电力系统中 5. 如图x9.1所示RLC 并联电路,sI •保持不变,发生并联谐振的条件为( A )。
A.CL ωω1=B.Cj L j ωω1=C.CL 1=D.Cj L j R ωω1=+图x9.1 选择题5图6. 若i i i 21+=,且A sin 101t i ω=,A )902sin(102ο+=t iω,则i 的有效值为( C )。
A. 20A B. A 220 C. 10A D. A 2/109.2 填空题1. 在含有L 、C 的电路中,出现总电压、电流同相位的现象,这种现象称为 谐振 。
Cj ω12. RLC 串联电路发生谐振时,电路中的角频率=0ωLC /1,=0f LC π2/1。
3. Ω=10R ,H 1=L ,F 100μ=C ,串联谐振时,电路的特性阻抗=ρ 100 ,品质因数Q= 10 。
4. 对某RLC 并联电路端口外加电流源供电,改变ω使该端口处于谐振状态时,电压 最大, 导纳 最小,功率因数=λ 1 。
RLC 串联谐振电路 一、知识要求:理解RLC 串联电路谐振的含义;理解谐振的条件、谐振角频率、频率;理解谐振电路的特点,会画矢量图。
二、知识提要:在RLC 串联电路中,当总电压与总电流同相位时,电路呈阻性的状态称为串联谐振。
(1)、串联谐振的条件:C L C L X X U U ==即(2)、谐振角频率与频率:由LCf LC:C L πωωω21110===谐振频率得(3)、谐振时的相量图:(4)、串联谐振电路的特点: ①.电路阻抗最小:Z=R ②、电路中电流电大:I 0=U/R③、总电压与总电流同相位,电路呈阻性④、电阻两端电压等于总电压,电感与电容两端电压相等,相位相反,且为总电压的Q 倍,。
即:U L =U C =I 0X L =I 0X C =L X RU=U R X L =QU式中:Q 叫做电路的品质因数,其值为:UcCRf R L f R X R X Q C L 00212ππ====>>1(由于一般串联谐振电路中的R 很小,所以Q 值总大于1,其数值约为几十,有的可达几百。
所以串联谐振时,电感和电容元件两端可能会产生比总电压高出Q 倍的高电压,又因为U L =U C ,所以串联谐振又叫电压谐振。
) (5)、串联谐振电路的应用:适用于信号源内阻较低的交流电路。
常被用来做选频电路。
三、例题解析:1、在RLC 串联回路中,电源电压为5mV ,试求回路谐振时的频率、谐振时元件L 和C 上的电压以及回路的品质因数。
解:RLC 串联回路的谐振频率为 LCf π210=谐振回路的品质因数为 RLf Q 02π=谐振时元件L 和C 上的电压为mV 5mV 5C L CLR Q U U === 2、 在RLC 串联电路中,已知L =100mH ,R =3.4Ω,电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振,求电容C 的电容量和回路的品质因数。
解:电容C 的电容量为 F 58.14.6310141)2(120μπ≈==Lf C 回路的品质因数为 744.31.040028.620≈⨯⨯==R L f Q π3、已知某收音机输入回路的电感L=260μH,当电容调到100PF 时发生串联谐振,求电路的谐振频率,若要收听频率为640KHz 的电台广播,电容C 应为多大。
一、选择题
1、RLC 并联电路在f 0时发生谐振,当频率增加到2f 0时,电路性质呈( )
A 、电阻性
B 、电感性
C 、电容性
2、处于谐振状态的RLC 串联电路,当电源频率升高时,电路将呈现出( )
A 、电阻性
B 、电感性
C 、电容性
3、下列说法中,( )是正确的。
A 、串谐时阻抗最小
B 、并谐时阻抗最小
C 、电路谐振时阻抗最小
4、发生串联谐振的电路条件是( )
A 、R L
0ω B 、LC f 1
0= C 、LC 1
0=ω
5、在RLC 串联正弦交流电路,已知XL=XC=20欧,R=20欧,总电压有效值为220V ,电感上的电压为( )V 。
A 、0
B 、220
C 、73.3
6、正弦交流电路如图所示,已知电源电压为220V ,频率f=50HZ 时,电路发生谐振。
现将电源的频率增加,电压有效值不变,这时灯泡的亮度( )。
A 、比原来亮
B 、比原来暗
C 、和原来一样亮
7、正弦交流电路如图所示,已知开关S 打开时,电路发生谐振。
当把开关合上时,电路
呈现( )。
A 、阻性
B 、感性
C 、容性
二、计算题
1、在RLC 串联电路中,已知L=100mH,R=3.4Ω,电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振,求电容C 的电容量和回路的品质因数.
2、 一个串联谐振电路的特性阻抗为100Ω,品质因数为100,谐振时的角频率为1000rad/s,试求R,L 和C 的值.
3、一个线圈与电容串联后加1V 的正弦交流电压,当电容为100pF 时,电容两端的电压为100V 且最大,此时信号源的频率为100kHz,求线圈的品质因数和电感量。
4、已知一串联谐振电路的参数Ω=10R ,mH 13.0=L ,
pF 558=C ,外加电压5=U mV 。
试求电路在谐振时的电流、品质因数及电感和电容上的电压。
5、已知串谐电路的线圈参数为“mH 21=Ω=L R ,”,接在角频率rad/s 2500=ω的10V 电压源上,求电容C 为何值时电路发生谐振?求谐振电流I 0、电容两端电压U C 、线圈两端电压U RL 及品质因数Q 。
6、如右图所示电路,其中t u 314
cos 2100=V ,调节电容C 使电流i 与电压u 同相,此时测得电感两端电压为200V ,电流I =2A 。
求电路中参数R 、L 、C ,当频率下调为f 0/2时,电路呈何种性质?
计算题答案:
1、解:F 58.110100)40014.32(1)2(12121322000μπππ≈====-X X X X L f X f X f C L C 744
.31.040014.3220≈===X X X R L f R X Q L π 2、R=100欧,L=10H ,C=0.1μF
3、C 两端产生过电压,说明发生了串联谐振,C L C L X X U U ==即
mH f X L R
X Q I
U R mA CU f X U I L C c c
c 250210016028.620
0≈=≈=Ω≈=≈==
ππ 4、KHZ LC f :
60021
0≈=π解
R
L f Q 02π==49 I=U/R=0.5mA Uc=QU=245mV
5、V U U U V QU U U R L R X Q A R U L L f C L R RL L C L
51505//10I F 801)2(1220220=+============
ωμωπ
6、R=50欧,L=0.42H ,C=0.0076F。