2.图示相量模型,当其发生串联谐振时应满足(A)ZL=ZC (B)R+ZL+ZC=0 (C)ZL>ZC (D)ZL=ZC
3.图示相量模型,当其发生谐振时,输入阻抗为
177
(A)R (B)ZL (C)ZC (D)
4.一个等效参数为R、L的线圈与电容器C串联接于36V正弦电源上。当发生电压谐振时,测得电容器两端电压为48V,线圈两端电压为
(A)36V (B)48V (C)60V (D)84V
5.图示电路处于谐振状态时,电压表与电流表的读数分别为:
(A)5V与0.5A (B)10V与0A (C)0V与1A
6.若电源电压大小一定,RLC串联电路处于谐振状态时,以下结论中错误的为
(A)电流I最大 (B)电源提供的有功功率P最大
(C)电源提供的无功功率绝对值最
178
(D)RLC三元件的端电压中UR最小
7.图示RLC串联电路处于谐振状态,下列各式为L、C储能总和W的表达式,其中错误的表达式是
(A)W=WL+WC=LI2 (B)
(C) (D)W=WL+WC=0
8.RLC串联谐振电路,当只改变R时,则R越大
(A)电路的选择性越差 (B)电路的选择性越好
(C)电路的选择性不受R的影响
9.图示电路的并联谐振频率为,则当f>f0时,此电路的性质为
(A)电感性(B)电容性(C)电阻性
179
10.图示RLC并联电路谐振时,L、C的储能情况为
(A)W=WL+WC=CU2 (B)
(C) (D)W=WL+WC=0
11.电感线圈(RL)与电容器C串联电路的阻抗谐振曲线是如右上图所示的
180
(A)曲线A (B)曲线B (C)曲线C
12.图示电路,当电源uS的频率由零逐渐增大时,电路可能出现两个谐振频率,则电路 (A)先串联谐振后并联谐振 (B)先并联谐振后串联谐振
(C)同时发生串联谐振与并联谐振
答案部分
1.答案(B)2.答案(D)3.答案(A)4.答案(C)5.答案(C)6.答案(D)7.答案(D)
8.答案(A)9.答案(B)10.答案(A)11.答案(A)12.答案(A)
三、填空题
1.图示正弦电流电路中,电流表的读数为0时,L和C应满足的条件为
181
2.如右上图所示正弦电流电路,若电压uab=0,则角频率应等于___rad/s。
3.已知如图所示的RLC串联谐振电路,谐振角频率
,
kV,则L=______,C=___。
0=2105rad/s,R=10,
4.RLC串联电路如左下图所示,则电路的谐振角频率品质因数Q=_________。
0=_________________,电路的
5.右上图示滤波电路中,L=0.1H,R为负载电阻,欲将外接电源电压中频率为1000Hz的谐波滤去,所需电容C=____。
6.图示为RLC串联电路的频率特性曲线,其中感抗XL的曲线为____________;容抗
XC的曲线为____________;电抗X的曲线为___________;阻抗的曲线为___________。
182
7.RLC串联电路外接电源
,电路处于谐振状态时,品质因数Q=10,则
______________________________V;
________________________________V;______________________________________V。
8.RLC串联电路中,当R、C参数不变,L逐渐减小时,谐振频率f0_______;特性阻抗__________;品质因数Q________;谐振时的等效阻抗Z0_______。
9.RLC串联电路中,当R、L参数不变,C逐渐减小时,谐振频率
f0__________________;特性阻抗______________________;品质因数Q__________;谐振
时的等效阻抗Z0__________。
10.RLC串联电路处于谐振状态时,电路的性质为_____;能量的交换在_______与________之间进行,电路电磁能量的总和W=___________,为一常量。
11.由R、L和C三元件组成并联电路,当正弦电源的角频率_______性,当
时,该电路呈现_______性。
时,该电路呈现
183
12.电感L=50mH与电容C=20F并联,其谐振角频率谐振时的阻抗Z0=________。
0=____________;其并联
13.图示电路处于谐振状态,已知电压表读数为100V,电流表读数均为10A,则
XL=____;XC=______;R=_______。
14.RLC串联电路接于正弦电压
,电路品质因数Q=1;电路处于
谐振状态时,uR=___________V;uL=____V;uC=___V。
答案部分
1.答案 2.答案1 3.答案5mH,5109F
4.答案500rad/s,100 5.答案0.254F
6.答案曲线A曲线B曲线D曲线C
7.100/90100/9010/0渐减小,不变
8.答案逐渐增大,逐渐减小,逐
9.答案逐渐增大,逐渐增大,逐渐增大,不变
184
10.答案电阻性电感电容, 11.答案感,容
12.答案1000rad/s 13.答案,,
14.答案,
,
四、计算题
1.图示电路中,正弦电压源电压US=100V、频率f=50Hz。调节C使电路谐振时电流表A的读数为1A。试求电压表V的读数、电容C的值、电阻R的值。
2.RC移相电路如图所示。当正弦电源频率为800Hz时,RC串联阻抗为5k。今欲使输入电压与输出电压是超前?
间有30的相位差,试求R及C值应是多少?
较滞后还
185
3.右上图示电路中
3),欲使
,已知C1=0.25F
1),L、C,应为
u=U1msin(1000t+
何值?
1)+U3msin(3000t+u2=U1msin(1000t+
4.试推导RLC串联电路谐振时,电感电压、电容电压的值均为电源电压的Q倍(Q为电路的品质因数)。
5.图示网络,US=10V,=2000rad/s。调节C使网络谐振时,I0=100mA,
UCO=200V。求R、L、C值及品质因数Q。
6.右上图示网络谐振。已知U1=50V,U=30V,R=10和
0。
,L=0.01H。试求UC、Q7.一个L=4mH,R=50的线圈,如要得到谐振频率f0=200kHz串联谐振特性时,需串联多大容量的电容器?此时电路的品质因数Q为多少?试问采用何种方法,可使Q值减小为原Q值的二分之一。
8.将一个线圈(L=200mH,R=50)与C=5F的电容器串联,接在US=25mV的正弦电源上,试求:发生谐振时的电源频率f0、电容器端电压UC、线圈的端电压URL。
9.一电感线圈与一个C=0.05F的电容器串联,接在U=50mV的正弦电源上。当
186
=2104rad/s时,电流最大,且此时电容器端电压UC=5V。试求:(1)电路品质因数
Q;(2)线圈电感值L与电阻值R。
10.RLC串联谐振电路中,
0=2
104rad/s,电源电压US=50mV,R=10,谐振
时电感电压UL=5V,求L与C的值。
11.R、L、C串联电路谐振时,电容器的容抗XC=10。=618rad/s时,电路的阻抗Z=(10j10)。试求R、L、C的值。
12.RLC串联电路,已知R=100,L=0.5H,C=0.45F,正弦电源电压U=10V。试求:(1)谐振角频率
0
及电路的品质因数Q;(2)谐振时的电流I0及各元件的电压UR、
UL、UC;(3)电磁总能量。
15.
右
上
图
示
电
路
中
,
已
知
R=20,L=8,
u=[100+120sin314t+80sin(942t+30)]V,。(1)欲使电流i中含有尽可能大
的基波分量,则Z应是什么性质的元件,其值为多少?(2)求满足此条件时i的表达式。
16.图示电路中,已知
,R1=1
,L2=40,试求电磁系电流表及电压表的读数。
,
R2=4,L1=5,
187
17.一RLC串联谐振电路,谐振时
0=1000rad/s,外加电压
U=100mV时,电容电
压UC=1V,电流I=10mA。试确定RLC的值。
18.左下图示网络中,R=120,C=107F,L1=0.5H,L2=0.4H,M=0.2H。试
求:谐振频率f0,特性阻抗,品质因数Q,谐振时输入阻抗Z0。
19.如右上图电路处于谐振状态,已知
0=1000rad/s,C=0.4
F,且电容电压
UC=20V,试求R、L的值。
188
答案部分
1.答案由于谐振,故有UR =US = 100V
R=100,UC=UL=LI=314V
,=10.1F
2.答案以为参考相量作相量图及阻抗三角形
=30,
较滞后30
3.答案依题意,应使L、C对基波发生串联谐振;L、C和C1共同对三次谐波发生并联谐振,有
解得
1
=2F
4.答案
,
5.答案,
,,
6.答案,UC=40,,
7.答案
,R'=100
为使Q值减至原值的,可串联一电阻,其阻值为R1=R'R=50
8.答案,,
UC =QU =100mV,UL =UC =100mV,UR =U = 25mV
190
9.答案(1)谐振时,电流最大
0=2104rad/s,
(2)
,
10.答案谐振时
,
又
=5108F=0.05F
11.答案R=10,
故(1)又(2)由(1)、(2)解得
L=102H=10mHC=104F=100F
191
12.答案(1),
(2),UR=U=10V,UL=UC=QU=105
(3)
15.答案(1)u中基波分量单独作用时,L、C并联等效阻抗为
欲使i中含尽可能大的基波分量,Z应为电感,且与Z'发生串联谐振,即Z=j24
(2)
u中三次谐波单独作用时
192
16.答案,U0=4基波单独作用时
与L2支路并联谐振,故
三次谐波单独作用时:
串联谐振
电流表的读数为
电压表的读数为
17.答案
0=1000rad/s
193
4V=16V
,
又,即
,,,
18.答案L'=L1+L22M=0.5H
,=0L'=2236
,Z0=R=120
19.答案
8103A=8mA,,
得R=25,XL=XC=2.5103,
194