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RL串联电路的阻抗分析与优化

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:在阻抗三角形中,阻抗Z与电阻R的夹角,等于电压三角形中总电压与电流的夹角φ,也就是总电压与电流的相位差,这个φ角称为RL串联电路的阻抗角。图5-41 RL串联电路的阻抗三角形由图5-41b可得,RL串联电路的阻抗角大小为可见,阻抗角φ的大小只与电路参数(R、L)和电源频率有关,与电压、电流的大小无关,但反映了RL串联电路中总电压与电流的相位关系,即总电压超前电流φ角。

RL串联电路的阻抗分析与优化

RL串联电路中,电阻两端的电压UR=IR电感两端的电压UL=IXL,将它们代入式(5-27)中,得

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978-7-111-49354-9-Chapter05-121.jpg,则

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式中 U——电路总电压的有效值,单位为V;

I——电路中电流的有效值,单位为A;

Z——电路的阻抗,单位为Ω。

阻抗Z表示了电阻和电感串联电路对交流电所呈现的阻碍作用,且有

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由式(5-31)可知,阻抗Z的大小决定于电路参数(RL)和电源频率(f),与电流、电压的大小无关。(www.xing528.com)

其实,将如图5-40b所示的电压三角形三条边同除以I,就会得到一个电压三角形的相似三角形——阻抗三角形。即阻抗三角形的三条边由电阻R,感抗XL和阻抗Z组成,如图5-41所示。在阻抗三角形中,阻抗Z与电阻R的夹角,等于电压三角形中总电压与电流的夹角φ,也就是总电压与电流的相位差,这个φ角称为RL串联电路的阻抗角。

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图5-41 RL串联电路的阻抗三角形

由图5-41b可得,RL串联电路的阻抗角大小为

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可见,阻抗角φ的大小只与电路参数(RL)和电源频率(f)有关,与电压、电流的大小无关,但反映了RL串联电路中总电压与电流的相位关系,即总电压超前电流φ角。

在阻抗三角形中,还可以得到电阻R、电感L和阻抗Z之间的关系

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