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交流电的串并联谐振

交流电的串并联谐振. 教学目的： 让学生掌握谐振的概念，串并联谐振的条件，以及品质因素的概念，谐振在实际中的应用。 教学安排： (1) 旧课复习（ 5 分钟） (2) 新课讲解（ 80 分钟） (3) 新课小结（ 5 分钟） 作业： 课本习题. 正弦交流电路的频率特性. 2.4. 2.4.1 谐振现象. 2.4.2 网络的频率特性. 串联谐振： L 与 C 串联时 u 、 i 同相. 谐振. 并联谐振： L 与 C 并联时 u 、 i 同相. 2.4.1 谐振现象. 谐振概念 ：.

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  1. 交流电的串并联谐振 • 教学目的：让学生掌握谐振的概念，串并联谐振的条件，以及品质因素的概念，谐振在实际中的应用。 • 教学安排： (1)旧课复习（5分钟） (2)新课讲解（80分钟） (3)新课小结（5分钟） • 作业：课本习题

  2. 正弦交流电路的频率特性 2.4 2.4.1 谐振现象 2.4.2 网络的频率特性

  3. 串联谐振：L与 C串联时u、i同相 谐振 并联谐振：L与 C并联时u、i同相 2.4.1 谐振现象 谐振概念： 含有电感和电容的电路，如果无功功率得到完全补偿，使电路的功率因数等于1，即：u、 i同相，便称此电路处于谐振状态。 谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用非常广泛。

  4. （一）串联谐振 R 若令： L 则： 、 同相 C 谐振  串联谐振的条件是： 串联谐振的条件 串联谐振电路

  5. 谐振频率：

  6. 当 时  当电源电压一定时：  U、I同相 UC 、UL将大于  电源电压U 串联谐振的特点

  7. 当 时， 、 谐振时： 注：串联谐振也被称为电压谐振

  8. 谐振时:  在谐振状态下,若 R<XL、R<XC ，Q则体现了电容或电感上电压比电源电压高出的倍数。 品质因数 --- Q值 定义：电路处于串联谐振时，电感或电容上的 电压和总电压之比。

  9. I 谐振电流 谐振频率 下限截止频率 上限截止频率 通频带 串联谐振特性曲线

  10. (c) 不变， (a) 不变， (b) 不变， 不变， 变化。 变化。 变化。 关于谐振曲线的讨论

  11. （1） 不变 即LC不变 R小 R大 改变 R改变 （2） 不变， 结论：R的变化引起 变化 R愈大 愈小（选择性差） R愈小 愈大（选择性好） 变化。 谐振曲线讨论（之一）

  12. （1） 不变 即U、R不变 分析： （2） 改变 结论：LC 的变化引起 变化 L 变小或 C 变小 变大 L 变大或 C 变大 变小 不变， 变化。 谐振曲线分析（之二）

  13. 不变， 不变 分析： （LC）、R不变， 或 ？ 如何改变 可以 证明： 不变， 可见 与 Q相关。 不变， 变化。 谐振曲线分析（之三） 结论：Q愈大，带宽愈小，曲线愈尖锐。 Q愈小，带宽愈大，曲线愈平坦。

  14. 容性 感性 串联谐振时的阻抗特性

  15. 接收天线 与 C：组成谐振电路 将选择的信号送 接收电路 串联谐振应用举例 收音机接收电路

  16. 为来自3个不同电台（不同频率）的电动势信号；为来自3个不同电台（不同频率）的电动势信号； 组成谐振电路 ，选出所需的电台。

  17. 如果要收听 节目，C 应配多大？ 问题（一）： 解： 结论：当 C 调到 150 pF 时，可收听到 的节目。 已知：

  18. 已知： 所希望的信号 被放大了64倍。 解答： 问题（二）： 信号在电路中产生的电流 有多 大？在 C上 产生的电压是多少？

  19. 当 时 当 时 落后于 (感性) 当 时 领先于 (容性) 谐振 （二） 并联谐振 理想情况：纯电感和纯电容 并联。

  20. 或 理想情况下并联谐振条件

  21. 同相时则谐振 非理想情况下的并联谐振

  22. 非理想情况下并联谐振条件 实部 虚部 则 、 同相 虚部=0。 谐振条件：

  23. 得： 当 时 或 并联谐振频率 由上式虚部

  24. 同相。 、  Z  电路的总阻抗最大。 定性分析: 理想情况下 谐振时： 并联谐振的特点

  25. 谐振时虚部为零,即: 代入 什么性质? 总阻抗： 得： 并联谐振电路总阻抗的大小

  26. 时 当 并联谐振 电路总阻抗： 所以，纯电感和纯电容并联谐振时，相当于断路。

  27. Z  外加电压一定时， 总电流最小。 外加恒流源时， 输出电压最大。 

  28. 并联支路中的电流可能比总电流大。 支路电流可能 大于总电流 电流谐振

  29. 若  则 当 时, 品质因素--Q : Q为支路电流和总电流之比。

  30. 感性 容性 思考 为什么？ 并联谐振特性曲线

  31. 并联谐振应用举例 替代后，在谐振 频率下放大倍数 将提高。该种频 率的信号得到较 好的放大，起到 选频作用。

  32. （三）谐振滤波器： 接 收 网 络 谐振 滤波器 已知： 令滤波器工作在噪声频率下， 即可消除噪声。 ---信号源 ---噪声源 利用谐振进行选频、滤波 消除噪声

  33. 接 收 网 络 谐振 滤波器 令滤波器工作在 频率下， 信号即可顺利地到达接收网 络。 已知： ---信号源 ---噪声源 提取信号

  34. 接 收 网 络 谐振 滤波器 令： 信号被滤掉了 消除噪声提取信号 分析（一）：抑制噪声

  35. 接 收 网 络 谐振 滤波器 若在 下 则信号全部降落在接收网络上。 分析（二）： 提取信号

  36. 如果 ， 网络应如何设计？ 思考题： 用上页类似的形式，设计消除噪声、提取信号的电路。 ? 接 收 网 络 谐振 滤波器

  37. 网络的频率特性 • 教学目的：让学生掌握网络的频率特性，使学生对各种形式的滤波器的构成，功能能够理解，并会进行相关计算 • 教学安排： (1)旧课复习（5分钟） (2)新课讲解（80分钟） (3)新课小结（5分钟） • 作业：课本习题

  38. 3.4.2 网络的频率特性 网 络 传递函数： 概念：网络的频率特性是研究正弦交流电路中电压、 电流随频率变化的关系（即频域分析）。

  39. 网络的传递函数： （一）低通滤波器 滤掉输入信号的高频成分，通过低频成分。

  40. 低通滤波器的传递函数

  41. --- 幅频特性：输出与输入有效值 之比与频率的关系。 其中： 相频特性：输出与输入相位差 与频率的关系。 ---

  42. 1 幅频特性 0 ：截止频率 ：带宽 0 ~ 相频特性 低通滤波器的频率特性

  43. 幅频特性上 时，叫 3 分贝点或半功率点。 分贝数定义： 半功率点： 三分 贝点 当 时， 1

  44. 高通滤波器的传递函数 （二）高通滤波器 滤掉输入信号的低频成分，通过高频成分。

  45. 幅频特性 1 相频特性 高通滤波器的频率特性

  46. R R C C R R 令： 则： （三）带通滤波器 RC串并联网络

  47. 幅频特性

  48. 双T网络 R R 1 C C 2C R 2 （四）带阻滤波器

  49. 1/10 1 10 100…... -1 0 1 2 …... 0.001 0.01 0.1 0.707 1 10 100 -60 -40 -20 -3 0 20 40 波特图 对于变化范围较宽的频率特性，为展 宽视野，其特性横坐标改用对数坐标，表示归一 化频率；纵坐标用（分贝）表示，便构成波特图。

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