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电源技术之RLC电路分析（二）

2020-9-21 09:21:10

3834 电源电阻电容

串联RLC电路的阻抗

由于三个矢量电压彼此异相，因此X L，X C和R也必须彼此“异相”，并且R，X L和X C之间的关系为矢量和这三个组成部分。这将使我们的RLC电路总阻抗，ž。可以绘制这些电路阻抗，并用阻抗三角形表示，如下所示。

串联RLC电路的阻抗三角形

串联RLC电路的阻抗Z取决于角频率ω，X L和X C一样。如果电容电抗大于电感电抗X C > X L，则整个电路电抗为电容性，从而给出超前的相位角。

同样，如果电感电抗大于电容电抗X L > X C，则整个电路电抗为电感性，从而给串联电路一个滞后的相角。如果这两个电抗的是相同的，X 大号 = X Ç然后发生这种情况被称为共振频率，并产生效果的角频率共振，我们将看更详细的另一个教程。

然后，电流的大小取决于施加到串联RLC电路的频率。当阻抗Z处于最大值时，电流为最小值，同样，当Z处于最小值时，电流为最大值。因此，上述阻抗公式可以重写为：

源电压V S和电流i之间的相角θ与阻抗三角形中Z和R之间的角相同。该相角的值可以是正值或负值，具体取决于源电压是超前还是滞后于电路电流，并且可以根据阻抗三角的欧姆值以数学方式计算得出，如下所示：

系列RLC电路示例1

串联的RLC电路包含一个12Ω的电阻，一个0.15H的电感和一个100uF的电容器，跨接在一个100V，50Hz的电源上。计算总电路阻抗，电路电流，功率因数并绘制电压相量图。

感抗，X 大号。

容抗，X Ç。

电路阻抗，ž。

电路中的电流，I

在串联RLC电路的电压，VR ，VL，Vc。

电路功率因数和相角θ。

相量图。

由于相位角θ作为51.8正值计算ø电路的总电抗必须是电感性的。由于我们在串联RLC电路中将电流矢量作为参考矢量，所以电流使电源电压“滞后” 51.8 o，因此我们可以说相位角滞后了，这已由助记符“ ELI”证实。

系列RLC电路摘要

在包含电阻器，电感器和电容器的串联RLC电路中，电源电压V S是由三个分量V R，V L和V C组成的相量之和，并且这三个分量共同具有电流。由于电流对于所有三个分量都是公共的，因此在构建电压三角形时将其用作水平参考。

电路的阻抗是与电流流动完全相反的方向。对于串联RLC电路，可以通过将电压三角形的每一边除以其电流I来绘制阻抗三角形。在电阻元件上的电压降等于余* R，在这两个反应性元件上的电压是I * X = I * X 大号 - I * X Ç而源极电压等于余* Z。V S与I之间的角度将是相位角θ。

当使用包含多个纯电阻或纯电阻的电阻，电容或电感的串联RLC电路时，可以将它们全部加在一起以形成单个组件。例如，所有电阻加在一起，R T =（R 1 + R 2 + R 3 ） …等等，或者所有电感的L T =（L 1 + L 2 + L 3 ） …等等，这样包含许多元素的电路可以容易减小到单个阻抗。

电源技术之RLC电路分析（一）