1、 第5章 谐振与互感电路 第五章第五章 谐振与互感电路谐振与互感电路 第一节第一节 谐振电路谐振电路 在含有电阻、电感和电容的交流电路中，在含有电阻、电感和电容的交流电路中，电路电路两端电压与其电流一般是不同相的，两端电压与其电流一般是不同相的，若若调节电路参调节电路参数或电源频率使数或电源频率使电流与电电流与电 源电压同相，电路呈电阻源电压同相，电路呈电阻性性，称这时电路的工作状态为，称这时电路的工作状态为谐振谐振。谐振现象谐振现象 谐振谐振 串联谐振：串联谐振：在串联电路中发生的谐振。在串联电路中发生的谐振。并联谐振：并联谐振：在并联电路中发生的谐振。在并联电路中发生的谐振。谐振现象是正玄
2、交流电路的一种特定现象，谐振现象是正玄交流电路的一种特定现象，它在它在电子和通讯工程中得到广泛应用电子和通讯工程中得到广泛应用，但在电力系统中，但在电力系统中，发生谐振有可能破坏系统的正常工作。发生谐振有可能破坏系统的正常工作。第5章 谐振与互感电路 一、一、串联谐振串联谐振 URULUCUI +jXC R jXL 1.谐振条件谐振条件 I U UR UL Uc CLUU 即即:CLXX 0arctan RXXCL 电压与电流同相电压与电流同相,电路电路 中发生串联谐振。中发生串联谐振。LCCL11o 可得：可得：由由 谐振角频率 LCff210 谐振频率谐振频率 第5章 谐振与互感电路 2.
3、串联谐振电路特点串联谐振电路特点（1）总阻抗值最小总阻抗值最小;RUZUII 0电源电压一定时，电流最大电源电压一定时，电流最大;（2）（3）电路呈电阻性，电路呈电阻性，电容或电感上的电压可能高于电容或电感上的电压可能高于电源电压。电源电压。RCLjRZ )1(I U UR UL Uc 3.谐振时电路中的能量变化谐振时电路中的能量变化 电路向电源吸收的电路向电源吸收的 Q=0 Q=0，谐振时电路能量交换在，谐振时电路能量交换在电路内部的电路内部的电场与磁场电场与磁场间进行间进行。电源只向。电源只向R提供能量。提供能量。第5章 谐振与互感电路 特性阻抗特性阻抗 CLCL 001 品质因数品质因数
4、 CLRRLQ10 UL和和UC是是Q倍倍的电源电压，的电源电压，串串联谐振又称为电联谐振又称为电压谐振。压谐振。4.电路的品质因数电路的品质因数 高电压可能会损坏设备。在电力系统中应避高电压可能会损坏设备。在电力系统中应避免发生串联谐振。而串联谐振在无线电工程中有免发生串联谐振。而串联谐振在无线电工程中有广泛应用。广泛应用。5.频率特性频率特性 电路的电路的频率特性频率特性是指电路中的是指电路中的电压，电流，阻电压，电流，阻抗抗或或导纳导纳等各量随等各量随 变化的关系。变化的关系。第5章 谐振与互感电路（1）阻抗角的频率特性阻抗角的频率特性 5.频率特性频率特性（相频特性）（相频特性）0 )
5、(2 2 o 0 )(Io 0 )(Yo RLC串联电路的频率特性串联电路的频率特性 RCLa 1-rctg)(（2）导纳的模频率特性导纳的模频率特性 22)1(11CLRZY （3）电流）电流的频率特性的频率特性 22)1()(CLRUI （幅频特性）（幅频特性）第5章 谐振与互感电路 6.电路的选择特性电路的选择特性 突出突出 O O 及其附近频率所对及其附近频率所对应的电流而抑制远离应的电流而抑制远离 O O 的频率的频率所对应的电流的性能称为电路所对应的电流的性能称为电路的的选频特性选频特性。0 )(Io 曲线越尖锐，选择性越好，稍有曲线越尖锐，选择性越好，稍有偏离谐振频率的信号就大大
6、减弱。偏离谐振频率的信号就大大减弱。22)1()(CLRUI 令：令：o O)()(III 整理得：整理得：oI22O)1(11)(QII相对抑相对抑制比制比 0 OII 1 1 Q=100 0.707 1 2 Q Q大曲线尖大曲线尖 通频带通频带 第5章 谐振与互感电路 应用举例：应用举例：无线电接收设备的输入调谐电路如图。无线电接收设备的输入调谐电路如图。信号信号 接收接收天线天线 可调可调电容电容 R C L +s1us2us3u信号信号 各电台信号各电台信号（频率不同）（频率不同）C L2 L1 第5章 谐振与互感电路 二、二、并联谐振并联谐振 1.谐振条件谐振条件 C L +R UI
7、1IcIC L +R UI1IcIRI(a)(b)(a)1(1LCjRY LCCL11o 可得：可得：由由U 1IcIRII 谐振频率谐振频率 LCf210 第5章 谐振与互感电路 谐振频率谐振频率 C L +R UI1IcII U 1 1IcICII 11sin 22221)(LRUXRUIL 22221)(sinLRLXRXLL CUXUICC 可得可得 CULRUL 22)(LCf210 一般线圈电阻一般线圈电阻R1时）时）第5章 谐振与互感电路 2.并联谐振电路的特点：并联谐振电路的特点：（1）电压一定时，谐振时电压一定时，谐振时电流最小电流最小；（3）电路呈电阻性，支路电流可能会大于总电流。电路呈电阻性，支路电流可能会大于总电流。（2）总阻抗最大；总阻抗最大；通过对电路谐振的分析，掌握谐振电路的特通过对电路谐振的分析，掌握谐振电路的特点，在生产实践中，应该用其所长，避其所短。点，在生产实践中，应该用其所长，避其所短。作业：作业：5-4、5-6