12.图示RLC串联电路中,已知R = 10Ω,L = 0. 05H,C=50μF,电源电压为:u(t)= 20+90sin(ωt) +30sin(3ωt + 45°) V,电源的基波角频率 ω=314rad/s。电路中的电路i(t)为()。
A 、
B 、
C 、
D 、
【正确答案:B】
U^2/(R+jwl+1/jwc)=164.4<-80.5
有功功率就是164.4*cos(-80.4)=27.4
ω=10000
R=100Ω
Xl=ωL=10000*20mH=200Ω
Xc=1/ωC=1/(10000*1μF)=100Ω
Z=R+j(Xl-Xc)=100√2∠45°
I=U/Z=100∠30°/(100√2∠45°)=1√2∠-15°
i=cos(10000t-15°)
Ul=I*jXl=100√2∠-15°+90° ul=200cos(10000t+75°)
Uc=-I*jXc=50√2∠-15°-90° uc=50cos(10000t-105°)
扩展资料 :
RC电路是其简单的例子。它一般被称为二阶电路,因为电路中的电压或者电流的值,通常是某个由电路结构决定其参数的二阶微分方程的解。电路元件都被视为线性元件的时候,一个RLC电路可以被视作电子谐波振荡器。这种电路的固有频率一般表示为:,国际单位为赫兹(Hz)。
参考资料来源:百度百科-RLC电路
解:
(1)U(斜体表示相量,以下同)=15∠0°V,ω=1000rad/s。
R=10Ω,XL=ωL=1000×22/1000=22Ω,Xc=1/(ωC)=1/(1000×68/1000000)=14.7(Ω)。
阻抗:Z=R+j(XL-Xc)=10+j(22-14.7)=10+j7.3(Ω)=12.38∠36.13°(Ω)。
I=U/Z=15∠0°/12.38∠36.13°=1.212∠-36.13°(A)。
Ur=I×R=1.212∠-36.13°×10=12.12∠-36.13°(V)。
UL=I×jXL=1.212∠-36.13°×j22=22.66∠53.87°(V)。
Uc=I×(-jXc)=1.212∠-36.13°×(-j14.7)=17.82∠-126.13°(V)。
所以:i=1.212√2sin(1000t-36.13°)(A)。
ur=12.12√2sin(1000t-36.13°)(V)。
uL=22.66√2sin(1000t+53.87°)(V)。
uc=17.82√2sin(1000t-126.1.°)(V)。
(2)电路呈现纯电阻特性,XL=ωL=Xc=1/(ωC),则ω=1/√(LC)=1/√[(22/1000)×(68/1000000)]=817.59(rad/s)。
此时:Z=R=10Ω,XL=Xc=18(Ω)。
I=U/Z=15∠0°/10=1.5∠0°(A)。
Ur=I×R=1.5∠0°×10=15∠0°(V)。
UL=I×jXL=1.5∠0°×j18=27∠90°(V)。
Uc=I×(-jXc)=1.5∠0°×(-j18)=27∠-90°(V)。
i=1.5√2sin(1000t)(A)。
ur=15√2sin(1000t)(V)。
uL=27√2sin(1000t+90°)(V)。
uc=27√2sin(1000t-90°)(V)。
如果wL >1/(wC),串联电路的总电抗为正值,阻抗角大于零:电路为感性
如果wL <1/(wC),串联电路的总电抗为负值,阻抗角小于零:电路为容性
RLC串联电路中:wL=50*0.05=2.5
1/(wC)=1/(50*0.0001)=200
所以为该电路为容性