当前课程知识点:通过实验学电路 > 6 正弦稳态电路的频域特性与应用 > 6.1 正弦稳态电路的频率特性 > 6.1 正弦稳态电路的频率特性-视频
通过第5章的学习
我们已经知道了频率对于正弦稳态电路而言非常重要
下面我们先通过实验来定性看一下频率对正弦稳态电路的影响
实验电路与5.1节相同
由交流电压源 小灯泡和电容串联而成
现在我们增大电源电压的频率
通过示波器我们可以看到 增大电源电压的频率 电容电压的幅值减小
波形发生移动 意味着电容电压的相位发生了改变
反之亦然
这说明频率在正弦稳态电路中起着非常重要的作用
下面我们将介绍正弦稳态电路的频率响应
同学您好
这节课我们讲的内容是正弦稳态电路的频率特性
主要包含以下几个内容
首先我们来看频率对正弦稳态电路的影响
这是电阻 电感和电容的阻抗的表达式
我们可以看到电阻的阻抗与角频率是无关的
而电感的阻抗与角频率是成正比的
电容的阻抗与角频率成反比
频率对正弦稳态电路之所以能产生影响
是因为电感和电容的阻抗与角频率有关
我们来看一下RC串联的时候 频率对正弦稳态电路的影响
这是电路图
我们可以得到电容电压的表达式
两边同时取模值
可以得到电容电压的有效值等于(公式配音字幕省略)
观察这个式子 我们可以发现电容电压有效值与角频率是相关的
角频率越大 电容电压的有效值就越小
角频率越小 电容电压的有效值就越大
下面我们来回顾一下刚才做过的实验
我们增大电源电压的频率
通过示波器我们可以看到 增大电源电压的频率
电容电压的幅值减小
波形发生移动 意味着电容电压的相位发生了改变
反之亦然
这说明频率在正弦稳态电路中起着非常重要的作用
下面我们用频率特性来解释一下刚才的实验现象
这是实验对应的电路图
这是电容电压的表达式
这是电容电压有效值的表达式
这是电容电压相角的表达式
由以上公式可见 电容电压的有效值和相角都与角频率相关
可见角频率对电路的性能影响很大
我们刚才已经得到了电容电压与角频率的一个关系
我们就可以画出来它的幅频特性曲线
幅频特性曲线是指正弦稳态电路中某一个量随角频率变化的函数曲线
我们以这里的电容电压为例 来画一下它的(幅频特性)曲线
横坐标是Omega 就是角频率
纵坐标就是电容电压uc它的有效值(Uc)
可以看到 根据这个函数关系 随着Omega增大 这个电容电压是减小的
所以它的曲线应该是这样
用幅频特性曲线分析正弦稳态电路的频率特性 可以看到是非常直观明了的
我们再来看一下RL串联的情况
首先 我们可以求出来电感电压的表达式
两边同时取模值 可以得到电感电压有效值的表达式
观察我们可以发现 角频率越大 电感电压有效值就越大
角频率越小 电感电压的有效值就越小
这和刚才电容的情况刚好相反
通过理论分析可知 电阻与电感串联的电路中 电感电压有效值会随频率增加而增加
这与电容刚好相反
下面我们通过实验来验证理论分析的结论
实验电路由交流电压源 灯泡 电感串联而成
现在我们增大电压源的频率
通过示波器我们可以看到 电压源的频率增加 电感电压的幅值的确增加了
我们再来画一下它(电感电压有效值)的曲线
它的曲线就是 横坐标是Omega
纵坐标是电感电压的有效值
随着Omega的增大 它(电感电压有效值)逐渐的增大
这就是电感电压的幅频特性曲线
这节课我们就讲到这里
-引言
--第1周引言-视频
--第1周引言-文档
-1.1 电源
-1.2 电阻
-1.3 基尔霍夫电流定律
-1.4 基尔霍夫电压定律
-补充知识与示例
-总结
--第1周总结-视频
-- 第1周总结-文档
-1 电路模型和电路定律测验
-引言
--第2周引言-视频
--第2周引言-文档
-2.1 回路电流法
-2.2 结点电压法
-2.3 电路的等效变换
-补充知识与示例
-总结
--第2周总结-视频
--第2周总结-文档
-2 电路的分析方法测验
-引言
--第3周引言-视频
--第3周引言-文档
-3.1 叠加定理
-3.2 替代定理
-3.3 戴维宁定理
-3.4 互易定理
-补充知识与示例
-总结
--第3周总结-视频
--第3周总结-文档
-3 电路定理测验
-引言
--第4周引言-视频
--第4周引言-文档
-4.1 电容
-4.2 电容充电
-4.3 电容放电
-4.4 电感
-4.5 电感充放电
-4.6 二阶电路
-补充知识与示例
-总结
--第4周总结-视频
--第4周总结-文档
-4 动态电路测验
-引言
--第5周引言-视频
--第5周引言-文档
-5.1 正弦稳态电路与正弦量
-5.2 相量法
-5.3 阻抗
-5.4 正弦稳态电路的分析
-5.5 正弦稳态电路的功率
-补充知识与示例
-总结
--第5周总结-视频
--第5周总结-文档
-5 正弦稳态电路测验
-引言
--第6周引言-视频
--第6周引言-文档
-6.1 正弦稳态电路的频率特性
-6.2 滤波器
-6.3 谐振
-补充知识与示例
-总结
--第6周总结-视频
--第6周总结-文档
-6 正弦稳态电路的频域特性与应用测验
-引言
--第7周引言-视频
--第7周引言-文档
-7.1 互感
-7.2 互感的去耦等效
-7.3 理想变压器
-补充知识与示例
-总结
--第7周总结-视频
--第7周总结-文档
-7 互感测验
-引言
--第8周引言-视频
--第8周引言-文档
-8.1 三相电压源
-8.2 对称三相电路
-8.3 不对称三相电路
-8.4 三相电路的功率
-补充知识与示例
-总结
--第8周总结-视频
--第8周总结-文档
-8 三相电路测验
-引言
--第9周引言-视频
--第9周引言-文档
-9.1 非正弦周期信号
-9.2 非正弦周期电路的分析
-9.3 二端口网络的定义
-9.4 二端口网络的参数
-9.5 二端口网络的连接
-补充知识与示例
-总结
--第9周总结-视频
--第9周总结-文档
-9 非正弦周期电路和二端口网络测验
-引言
-10.1 受控电源
-10.2 运算放大器
-10.3 非线性电路
-补充知识与示例
-总结
-10 电路的扩展知识测验