簡單RLC電路的交流穩態分析

2021-01-14 職需學

本文將介紹一下交流電路穩態分析，主要是三個方面

串聯RLC的交流穩態分析

並聯RLC的交流穩態分析

串並聯RLC交流穩態分析

下面我們逐個進行分析。


圖1：串聯RLC電路圖示分析

計算阻抗

角頻率

        電感阻抗

        電容阻抗

因此總的阻抗Z為

利用KVL定理

2. 根據歐姆定律 I  = E/Z 

把電流是個參考向量，那麼其向量就可以表示為：

圖1.c中，電流和電壓的夾角和阻抗三角形中的一樣，因此：

在一個RLC電路中，當VL=VC的時候，無功電壓是0；如果是感性電路，那麼VL>VC，如果是容性電路那麼VL<VC。因此電流在這種電路中可能是超前，或者落後的。當VL=VC的時候，電路串聯諧振。電壓VL和VC可能比加在電路上的電壓E還高，因為在電路中限流的只有電阻R。串聯諧振電路有最大的電流，最小的阻抗，和100%的功率因數。


圖2：並聯RLC電路圖示分析

計算方法和串聯RLC的是一樣的，顯示計算電路的阻抗和電壓，然後在計算電流就可以了。

1. 計算RLC中的電流，RLC的阻抗上面已經算過，這裡不在重複。

2. 計算阻抗

求出來的阻抗如下所示，用兩種方法表示。

圖2中的b圖介紹了電流電流的向量圖，阻抗關係在c中。當然了，阻抗可以直接使用並聯電路求解方法，如下：

其中：

在一個並聯RLC電路中，無功電流在IC=IL的時候為0；IL>IC時是感性電路，IL<IC時是容性電路。電路中的電路可能落後或者超前。當IL=IC時，電路並聯諧振。同樣電流IL和電流IC可能大於總的線電流IT。並聯諧振電路中有最小的電流，最大的阻抗和100%的功率因數。


下圖就是要分析的電路的電路圖。

圖3 串並聯RLC電路圖

 合併所有串聯阻抗

計算所有並聯阻抗

計算總的阻抗

計算電流

無論多麼複雜的交流電路，都可以用靈活運用以前所學的電路知識進行計算，這種交流電流比直流複雜的是每個數據的計算上，方法還是類似的。

今天就到這裡吧，介紹這三種電路。

參考：電力計算手冊

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