RLC串联电路.ppt

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1、第八章：第六节RLC串联电路复习导入问题：在纯电阻电路、纯电感电路、纯电容电路中，电路两端的电压和电流的大小、相位关系分别是怎样的？(设i=Imsinwt)答：大小关系：纯电阻电路——UR=IR纯电感电路——UL=IXL纯电容电路——UC=IXC相位关系：纯电阻电路.I纯电感电路.I.UR.UL纯电容电路.I.UC1、了解R-L-C串联电路的结构。2、掌握R-L-C串联电路中总电压与各元件电压间的关系，总电压与总电流的关系（大小、相位关系）。掌握串联电路中阻抗值的计算公式。3、了解串联电路的电压三角形、阻抗三角形

2、。教学目标知识目标：技能目标：德育目标：培养学生独立思考计算的能力第八章第六节RLC的串联电路由电阻、电感、电容相串联所组成的电路，叫做R—L—C串联电路。一、R-L-C串联电路的电压与电流的大小关系设电路中电流为i=Imsin(t)uR=RImsin(t)，uL=XLImsin(t90)，uC=XCImsin(t90)根据基尔霍夫电压定律(KVL)，在任一时刻A、B两端的总电压u的瞬时值为u=uRuLuC讲授新课作出相量图设UL>UCUL+UC..I.UR.UC.ULU..由相量图可得各电压

3、间的大小关系为电压三角形将上式进行转换可得到R-L-C串联电路的欧姆定律表达式，即在上式中，

4、Z

5、称为电路的阻抗，单位为欧姆（），其中X=XLXC叫做电抗阻抗三角形由电压三角形、阻抗三角形可以看出总电压与电流的相位差为二、R-L-C串联电路的电压与电流的相位关系上式中叫做阻抗角，体现了总电压与总电流之间的相位关系，即总电压（超前或滞后或同相或反相）于总电流例题1：在R-L-C串联电路中，交流电源电压U=220V，频率f=50Hz，R=30，L=445mH，C=32F。试求：(1)电路中的电流大小I；(

6、2)总电压与电流的相位差；(3)各元件上的电压UR、UL、Uc。分析:要求I、、UR、UL、UC可以利用前面的公式来解答。即解：(1)XL=2fL=2*50*445*10-3140讲解例题总电压比电流超前53.1。(3)UR=RI=30*4.4=132VUL=XLI=140*4.4=616VUC=XCI=100*4.4=440V本例题中电感电压、电容电压都比电源电压大，这说明在交流电路中各元件上的电压可以比总电压大，这是交流电路与直流电路特性不同之处。由上题也可得出在交流电路中总电压大小不等于各元件

7、电压之和,即在R-L-C串联电路中，已知电阻R=40，电感L=191mH，电容C=106F，外加频率为f=50Hz、U=200V的交流电压源，试求：(1)电路中的电流I；(2)各元件电压UR、UL、UC；(3)总电压与电流的相位差解（1）先求XL、XC、XL=2fL=2*50*191*10-3=60随堂练习(2)UR=RI=40*4=160VUL=XLI=60*4=24VUC=XCI=30*4=120V如上二题总电压超前电流一定相位角的电路,我们称它为电感性质的电路.例题2:已知某负载的电压u=120

8、sin(314t+30o)v,通过的电流i=10sin(314t-30o)A。试计算该电路中的电阻及电抗分别为多少?并判断该负载的性质。分析：根据已知条件可知，要求电阻、电抗，可以利用欧姆定律先求阻抗值，再根据阻抗三角形求出电阻与电抗。解：依题得因为ф=фu-фi=60o>0,所以电路的总电压超前电流60o，即该电路的性质为电感性电路。电路性质分析：三、R-L-C串联电路的电感性、电容性和电阻性问题与讨论若多参数串联的正弦交流电路中出现了电压、电流同相的情况，电路中将出现哪些情况？多参数串联电路出现u、i同相是一

9、种特殊情况，称作串联谐振串谐发生时：电路阻抗最小；电压一定电流最大；1．RLC串联电路，已知条件如下，只有（）属电感性电路。A．R=5Ω，XL=7Ω，XC=4ΩB．R=5Ω，XL=4Ω，XC=7ΩC．R=5Ω，XL=4Ω，XC=4ΩD．R=5Ω，XL=5Ω，XC=5ΩA知识点:XL>XC时,电路为电感性XL

10、业附加课堂练习——选择题1．如图3-5所示电路中，电流I等于（）。A．5AB．1AC．0A2．白炽灯与电容器组成的电路如图3-6所示，由交流电源供电，如果交流电的频率减小，则电容器的（）。A．电容增大B．电容减小C．容抗增大D．容抗减小AC3．白炽灯与线圈组成的电路如图3-7所示，由交流电源供电，如果交流电的频率增大，则线圈的（）。A．电感增大B．电感减小C．感抗增大D．