山东理工大学：《电路》课程教学资源（课件讲稿）第11章 电路的频率响应

(4)谐振时功率关系 有功功率为：PGo)=上Us K0o)=PGo)R 即电源向电路输送电阻消耗的功率， 电阻功率达最大。 无功功率为：QGjo)=QGo)+Qd@) -0LP(v)-oCF(j-0 即电源不向电路输送 无功，电感中的无功 与电容中的无功大小 相等，互相补偿，彼 此进行能量交换。 2010年3月3日星期三 11

2010年3月3日星期三 11 (4)谐振时功率关系 有功功率为： P(j0 )US I(j0 ) I 2 (j0 )R 即电源向电路输送电阻消耗的功率， 电阻功率达最大。 无功功率为： Q(j0 )QL (j0 ) QC (j0 ) 0LI2 (j0 )0C  I 2 (j0 ) 即电源不向电路输送 无功，电感中的无功 与电容中的无功大小 相等，互相补偿，彼 此进行能量交换。 R C L   . US . I Q P

(5)谐振时的能量关系 设i=Icos@ot uc=Ucmsin=ImoLsino 电感储能r.G0o)=L=LPcos2o 电容储能wcGo)=)Cu2=LPsin2oo 8电场能量和磁场能量作周期振荡性的 能量交换，且最大值相等。 能量总和：W(jo)=WG0o)+WcG0o) =LP(j@)=CUc2(i@o)=CO2US 8总能量是常量，不随时间变化，正好为最大值。 2010年3月3日星期三 12

2010年3月3日星期三 12 (5) 谐振时的能量关系 设 i Imcost 则 uCUCmsintIm0Lsint 能量总和：WjWLjWCj 总能量是常量，不随时间变化，正好为最大值。 电场能量和磁场能量作周期振荡性的 能量交换，且最大值相等。 电感储能 wLj Li2 2 1 LI2cos2t 电容储能 wCj 2 1 CuC 2 LI2sin2t LI2jCUC 2jCQ2US 2  

电感、电容储能的总值与品质因数的关系为： oR @oL LPGo)_I2Gol_ l2 R P(j@o) P(j@o) LPGo)→谐振时电路中磁场总储能 =2元 TRPG®o)一→谐振时一周期电路消耗的能量 名即品质因数Q是反映谐振回路中电磁振荡程度的 量。Q越大，总的能量就越大，维持一定量的振 荡所消耗的能量愈小，振荡程度就越剧烈。则振 荡电路的“品质”愈好。一般应用于谐振状态的电 路希望尽可能提高Q值。 2010年3月3日星期三 13

2010年3月3日星期三 13 电感、电容储能的总值与品质因数的关系为： 即品质因数 Q 是反映谐振回路中电磁振荡程度的 量。Q 越大，总的能量就越大，维持一定量的振 荡所消耗的能量愈小，振荡程度就越剧烈。则振 荡电路的“品质”愈好。一般应用于谐振状态的电 路希望尽可能提高 Q 值。 Q 0L R 0 R I 2 (j0 ) L I 2 (j0 )  P(j0 ) |QL (j0 )|  P(j0 ) |QC (j0 )|  L I 2 (j0 ) T0 R I 2 (j0 ) 谐振时电路中磁场总储能 谐振时一周期电路消耗的能量 

§11-3RLC串联电路的频率特性 E 。R JL 保持输入信号s的幅度不 变，只改变o,分别以R、 UR- L、C上的电压为输出，这 Us Uc 些网络函数的频率特性就 是电路的频率响应。 g 为便于在同一个尺度下比较，横坐标以o为基值： 即以n=品为坐标。显然，电路在处谐振。 这样绘制的频率响应曲线称为通用曲线。 1.以电阻电压作为输出变量 网络函数HπGn)= URjo) R Ujo) 2010年3月3日星期三 14

2010年3月3日星期三 14 §11-3 RLC串联电路的频率特性 保持输入信号uS的幅度不 变，只改变，分别以R、 L、C上的电压为输出，这 些网络函数的频率特性就 是电路的频率响应。     R jL   . UR . UL . UC jC  1  . US . I 为便于在同一个尺度下比较，横坐标以为基值： 即以  0  为坐标。显然，电路在处谐振。 这样绘制的频率响应曲线称为通用曲线。 1. 以电阻电压作为输出变量 网络函数 HR (j) US (j) . UR (j) .  Z(j) R