新疆大学

实训（实习） 设 计 报 告

所属院系：     机械工程学院         

专    业：     机械工程及自动化     

课程名称：     电工电子学           

设计题目：     RLC串联谐振电路     

班    级：     机械10-5班           

­  学生姓名：     刘祖兵               

学生学号：     20102001230           

指导老师 :      吴老师   马老师       

完成日期：      2012.7.17             

第二篇：RLC串联谐振电路及答案

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：

（2）、谐振角频率与频率：由

（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：I₀=U/R

③、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=I₀X_L=I₀X_C===QU

式中：Q叫做电路的品质因数，其值为：

＞＞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＝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

              

   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。（设L不变）

解：=≈KHZ

≈238PF

四、练习题：

（一）、填空题

1、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        。

2、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=        。

3、在一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=        。

4、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          。

 5、谐振发生时，电路中的角频率         ，          。

（二）、判断题

1、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。    （    ）

2、串联谐振在L和C两端将出现过电压现象，因此也把串谐称为电压谐振。 （    ）

（三）、选择题

1、RLC并联电路在f₀时发生谐振，当频率增加到2f₀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、            B、            C、

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

（三）、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，，，外加电压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“”，接在角频率的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。

6、如右图所示电路，其中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f₀/2时，电路呈何种性质？

答案：一、填空

1、，X_L/R，电压谐振

2、相等，最小，最大，R。

3、1欧，100W，Q=0var，S=100VA

4、串联谐振，最小，最大，过电压；

5、

二、判断

1、对，2错

三、选择题：

1、B  2、B 3、A  4、C  5、B  6、B 7、B

四、计算题：

1、解：

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，

4、

=49  I=U/R=0.5mA   Uc=QU=245mV

5、

6、R=50欧，L=0.42H，C=0.0076F