【正文】 78 。 最大功率為 22)( LeqocLm a x RRURP??77 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) (3)若 ZL= RL + XL=|ZL|?? ， RL、 XL均可改變 ， 但 XL/ RL不變 (即 |ZL|可變 ， ?不變 ) 此時(shí)獲得最大功率的條件為 |XL| = |Xeq| 。即當(dāng) LeqLeq RRRR ???? 0 eqocm a x RUP4 2?此時(shí)有最大功率為76 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) 綜合 (a)、 (b)， 可得 ZL可以任意改變時(shí)負(fù)載上獲得最大功率的條件是： 此結(jié)果也可由 P分別對(duì) XL、 RL求偏導(dǎo)數(shù)得到。 最大功率傳輸 75 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) (1)ZL= RL + XL可以任意改變 ， 電路其他參數(shù)不變 。 1?74 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) 討論正弦電流電路中負(fù)載獲得最大功率 Pmax 的條件 。只有當(dāng) 時(shí)，其諧振特點(diǎn)才與簡(jiǎn)單GCL并聯(lián)電路的接近 。 LjRCjY ??? ??? 1)())(()( 2222 LR LCjLR R ???? ?????0)( 0)](I m [ 202000 ???? LRLCY???? ，即諧振時(shí)，有可求得 C L R LCRLCLRLC220 11)(1 ?????由電路參 數(shù)來(lái)決定 72 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) 上式表明，此電路發(fā)生并聯(lián)諧振是有條件的，參數(shù)不合適可能不會(huì)發(fā)生諧振。 電容和電感上的總能量為 222121 CuLiWWWLCL ????)c o s (1 0 tIGu sm ??)s i n ()90c o s ( 0o0 tQItQIi smsmL ?? ???并聯(lián)諧振時(shí) LCGQ 22 1?)co s ( 0 tIi sms ??70 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) )(s in2121 02222 tILQLiW smLL ??? 上式表明，電感和電容的能量按正弦規(guī)律變化，最大值相等 ；它們的總和是常量，不隨時(shí)間變化，正好等于最大值。所以又稱為電流諧振諧振時(shí)有 ?? CL IIc ??68 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) SSL IjQILGjULjI ???? ?????00011)(???SSC IjQIGCjUCjI ???? ??? 000 )(???其中 Q 稱為并聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù) LCGGCLGIIIIQSCSL 11)()( 0000 ????? ???? 若 Q 1 ， 則諧振時(shí)在電感和電容中會(huì)出現(xiàn)過(guò)電流，但從 L、 C兩端看進(jìn)去的等效導(dǎo)納等于零，即等效阻抗為無(wú)限大，相當(dāng)于開(kāi)路。 : , )( 0 則端電壓達(dá)到最大值RjZ ??GLCjGjY ???? )1()(000 ???此時(shí)電路中阻抗模 |Z| 最大 。同相與 . IUa ??+ _ SI?G C L U?GI? CI? LI?I?可據(jù)此判斷該電路是否發(fā)生了并聯(lián)諧振。 2)發(fā)生并聯(lián)諧振的條件 : 0)](Im [ 0 ??jY則為諧振角頻率。 正弦電流電路并聯(lián)諧振 + _ sI?G C L U?GI? CI? LI?I?1)定義 : 當(dāng)端口電壓與輸入的端口電流同相時(shí)，稱電路發(fā)生了諧振。 由于電壓最大值出現(xiàn)在諧振頻率附近很小的范圍內(nèi)，因此同樣可以用串聯(lián)諧振電路來(lái)選擇諧振頻率及其附近的電壓，即對(duì)電壓也具有選擇性。 U UC(?Cm) QU ?Cm ?Lm ? 0 UL(? ) UC(? ) U(? ) 1 70 ?Q65 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) 上面得到的都是由改變頻率而獲得的，如改變電路參數(shù)，則變化規(guī)律就不完全與上相似。 ? ??， XL??， UL(?)=U。 所以 ， ? ?2稱為 3分貝頻率。 62 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) Q=10 Q=1 Q= 1 ?2 ?1 0)(IηI 0 ? 。 當(dāng)稍微偏離諧振點(diǎn)時(shí) ， 曲線就急劇下降 ， 電路對(duì)非諧振頻率下的電流具有較強(qiáng)的抑制能力 ，所以選擇性好 。 Q 愈大選擇性愈好。 I0= I1= I2= I=U/|Z| (?A) %301 ?II 小得多 ∴ 收到臺(tái) 820 kHz的節(jié)目 。 選擇性的好壞與諧振曲線的形狀有關(guān)，愈尖選擇性愈好。 這種對(duì)不同輸入信號(hào)的選擇能力稱為 “ 選擇性 ” 。 UYCLRUI |)(|)1()(22???? ????56 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) X(? ) |Z(? )| XL(? ) XC(? ) R ? 0 ? Z(? ) O 阻抗幅頻特性 ? (? ) ? 0 ? O –? /2 ? /2 阻抗相頻特性 電流諧振曲線 ? 0 ? O |Y(? )| I(? ) I(? ) U/R 57 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) 從電流諧振曲線看到 ， 諧振時(shí)電流達(dá)到最大 ， 當(dāng) ? 偏離 ?0時(shí) ， 電流從最大值 U/R降下來(lái) 。 222121CCL CuLiWWW ????諧振時(shí) CLRQ 22 1?電場(chǎng)能量 常量???????? 22222221 LICUUCQUCQWWW CmCL磁場(chǎng)能量 54 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) ？ 由品質(zhì)因數(shù) Q 的定義得 ) ( ) ( ) ( 0 0 0 0 2 0 2 2 0 2 2 0 0 ? ? ? ? ? ? ? ? P W P CQ2U RI CUC RI LI R L Q ? ? ? ? ? 55 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) 1)阻抗的頻率特性 RXRXXRCL CL a r c t a na r c t a n1a r c t a n) ( ????? ????)(|)(|)1( ????? ????? ZCLjRZ222222 )()1(|)(| XRXXRCLRZ CL ???????? ???幅頻 特性 相頻 特性 2)電流諧振曲線 諧振曲線 ： 表明電壓、電流與頻率的關(guān)系 。 諧振時(shí)，電路的有功功率為 RURIUIUIP /)( 220 ???? ??因?yàn)樽杩菇?? (ω0)=0； 等效阻抗 Z=R； 功率因數(shù) λ= cos? =1。 則諧振時(shí)，電路不從外部吸收無(wú)功功率，但電路內(nèi)部的電感與電容之間周期性地進(jìn)行磁場(chǎng)能量與電場(chǎng)能量的交換。 CLCL ?????? 001串聯(lián)諧振電路的特性阻抗定義為 : Q和 ρ與諧振頻率無(wú)關(guān)，僅由電路參數(shù)決定。 0 ??? CL UU ??UUUUU CLR ????? ???? )(LU?CU?U? I?串聯(lián)諧振時(shí)的相量圖 CU?RU?QUUU CL ??51 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) 串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù) Q 定義為 : CLRCRRLUUUUQ CL 11)()(0000 ?????????若 Q 1， 則 UL = UC U ； 當(dāng) Q 1 時(shí) ， UL= UC U ， 表 明在諧振或接近諧振時(shí)，會(huì)在電感和電容兩端出現(xiàn)大大高于 外施電壓 U 的高電壓，這稱為過(guò)電壓現(xiàn)象，往往會(huì)造成元件 的損壞。 若輸入電壓有效值 U 保持不變，則改變輸入頻率使電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，電流 I 達(dá)到最大值。 2) 入端阻抗 Z 為純電阻，即 Z=R； 電路中阻抗模 |Z| 最小。 CL 00 1?? ?LCf ?210 ?LC10 ??48 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) 3. RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振時(shí)的特點(diǎn) : 。 諧振角頻率 ?o由電路本身的參數(shù)決定，一個(gè) RLC串聯(lián)電路只能有一個(gè) 對(duì)應(yīng)的 ?o， 當(dāng)外加頻率等于諧振頻率時(shí)，電路發(fā)生諧振。 正弦電流電路的串聯(lián)諧振 ?????? ||)( ZXXjR CL47 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) 串聯(lián)諧振時(shí)： RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件 : 1) LC不變，改變 ? 。 當(dāng)滿足一定條件 (對(duì) RLC串聯(lián)電路 ， 使 ? L=1/? C)， 電 路中 端口電壓 、 電流同相 ， 電路的這種狀態(tài)稱為諧振 。 方法 (1) 已知的都是有效值，畫相量圖進(jìn)行定性分析。故電流領(lǐng)先電壓，令o1111111190 1 0 0 0 41 010410 )1 0 0 05050(10410)1( )1( jIU jZZIUIZIZIZIZUsss??????????????????????????????????例 解 ： I?1I?1 I??Z Z1 + _ sU?。 求 ： Z4=R4+j? L4。方法 (1) 電源變換 AjjjjZZZZZZIIjZZs 3 6 . 95455 . 6 5 7 45301515)1515(4//)//(1515//ooo2313131?????????????????解 ： 例 sIZZ ?)//( 31Z2 Z1??Z3 Z I?+ Z2 sI? Z1 Z Z3 I?40 下一頁(yè) 章目錄 返回 上一頁(yè) 方法 (2) 戴維南等效變換 AZZUIjZZZZVZZIU s 4515// )//(o002310o310????????????????Z0 Z 0U?I?