例某收音机L=03mH,R=10c2,为收到中央电台560kHz 信号,求(1)调谐电容C值;(2)如输入电压为15μV 求谐振电流和此时的电容电压 解()C R (2f)2L =269F u U1.5 (2)I0 =0.15A R10 X=158.5V>>1.5 OrUC=U÷bL
例 某收音机 L=0.3mH,R=10,为收到中央电台560kHz 信号,求(1)调谐电容C值;(2)如输入电压为1.5V 求谐振电流和此时的电容电压。 A R U I 0.15 10 1.5 (2) 0 = = = pF f L C 269 (2 ) 1 (1) 2 = = + _ L C R u 解 UC = I0 XC = 158.5V 1.5V U R L o U QU 0 C r = =
(3)谐振时的功率 P-UICOs=UI=RIO=U/R 电源向电路输送电阻消耗的功率,电阻功率达最大。 Q=UIsin=2 +ec=0 2L=oLlo, Q 0C0-00LI2 L 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 R P 进行能量交换
(3) 谐振时的功率 P=UIcos=UI=RI0 2=U2 /R, 电源向电路输送电阻消耗的功率,电阻功率达最大。 Q = UIsin = QL + QC = 0 2 0 0 2 0 0 2 0 0 1 , I LI ω C QL =ω LI QC = − = − 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。 + _ P Q L C R
(4)谐振时的能量关系 设L= U sing则i= nsin@o t= Im sing ot m sin(@ot-90o) Im cosOpt Wc-2 2m cos @ot 电场能量 W=Li=LIm Sin @o t 磁场能量 表明 (1)电感和电容能量按正弦规律变化,最大值相等 WLm= wCm L、C的电场能量和磁场能量作周期振荡 性的能量交换,而不与电源进行能量交换
(4) 谐振时的能量关系 w Cu LI t C C cos 2 1 2 1 0 2 2 m 2 = = I t C L t C I uC m 0 o 0 0 m sin( 90 ) cos = − = − w Li LI t L sin 2 1 2 1 0 2 2 m 2 = = u U t m 0 设 = sin t I t R U i 0 m 0 m 则 = sin = sin 电场能量 磁场能量 (1)电感和电容能量按正弦规律变化,最大值相等 WLm =WCm。L、C的电场能量和磁场能量作周期振荡 性的能量交换,而不与电源进行能量交换。 表明
(2)总能量是常量,不随时间变化,正好等于最大值。 Wa=wL+wc=LIm=CUCm=LI 电感、电容储能的总值与品质因数的关系: OL LIZ L O-R = 2π R RIOTO 堦振时电路中电磁场的总储能 2 谐振时一周期内电路消耗的能量 Ω是反映谐振回路中电磁振荡程度的量,品质因数越大, 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。一般讲在 要求发生谐振的回路中总希望尽可能提高Q值
(2)总能量是常量,不随时间变化,正好等于最大值。 2 2 m 2 m 2 1 2 1 w w w LI CU LI 总 = L + C = = C = 电感、电容储能的总值与品质因数的关系: 谐振时一周期内电路消耗的能量 谐振时电路中电磁场的总储能 π π 2 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 0 0 = = = = R I T LI R I LI R L Q Q是反映谐振回路中电磁振荡程度的量,品质因数越大, 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。一般讲在 要求发生谐振的回路中总希望尽可能提高Q值
4.RLC串联谐振电路的谐振曲线和选择性 谐振曲线 物理量与频率关系的图形称谐振曲线, 研究谐振曲线可以加深对谐振现象的认识。 (1)阻抗的频率特性 幅频 Z=R+joL-)=Z(0)|∠9(o) 特性 oC 1Z(o)=R2+(oL-)2=√R2+(X+Xc)2=√R2+X2 P(a)=tg R tg R X—R 相频 特性
4. RLC串联谐振电路的谐振曲线和选择性 (1) 阻抗的频率特性 R X R X X R ω C ω L ω 1 1 L C 1 tg tg 1 ( ) tg − − − = + = − = ) | ( )| ( ) 1 j( Z ω φ ω ωC Z = R+ ωL− = 2 2 2 2 2 2 ) ( ) 1 | ( )| ( R X X R X C Z ω = R + L− = + L + C = + 谐振曲线 物理量与频率关系的图形称谐振曲线, 研究谐振曲线可以加深对谐振现象的认识。 幅频 特性 相频 特性