三、
RLC 串联电路的性质
根据总电压与电流的相位差(即阻抗角
j)为正、为负、为零三种情况,将电路分为三种性质。
1. 感性电路:当
X > 0 时,即
X L >
X C,
j > 0,电压
u 比电流
i超前
j ,称电路呈感性;
2. 容性电路:当
X < 0 时,即
X L<
X C,
j < 0,电压
u 比电流
i滞后 |
j| ,称电路呈容性;
3. 谐振电路:当
X = 0 时,即
X L =
X C,
j = 0,电压
u 与电流
i 同相,称电路呈电阻性,电路处于这种状态时,叫做谐振状态
【例8-4】 在
RLC 串联电路中,交流电源电压
U = 220 V,频率
f = 50 Hz,
R = 30 W,
L = 445 mH,
C = 32 mF。试求:(1) 电路中的电流大小
I ;(2) 总电压与电流的相位差
j ;(3) 各元件上的电压
UR、
UL、
UC 。
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即总电压比电流超前 53.1° ,电路呈感性。
(3)
UR =
RI = 132 V,
UL =
X LI = 616 V,
UC =
X CI = 440 V。
本例题中电感电压、电容电压都比电源电压大,在交流电路中各元件上的电压可以比总电压大,这是交流电路与直流电路特性不同之处。
四、
RL 串联与
RC 串联电路
1.
RL 串联电路
只要将
RLC 串联电路中的电容
C 短路去掉,即令
XC = 0,
UC = 0,则有关
RLC 串联电路的公式完全适用于
RL 串联电路。
【例8-5】在
RL 串联电路中,已知电阻
R = 40 W,电感
L = 95.5 mH,外加频率为
f = 50 Hz、
U = 200 V 的交流电压源,试求:(1) 电路中的电流
I ; (2) 各元件电压
UR、
UL;(3) 总电压与电流的相位差
j 。
2.
RC 串联电路
只要将
RLC 串联电路中的电感
L 短路去掉,即令
XL = 0,
UL = 0,则有关
RLC 串联电路的公式完全适用于
RC 串联电路。
【例 8-6】在
RC 串联电路中,已知电阻
R = 60 W,电容
C = 20 mF,外加电压为
u = 141.2sin628
t V。试求:(1) 电路中的电流
I ;(2) 各元件电压
UR、
UC ;
(3) 总电压与电流的相位差
j 。