电阻、电感、电容的串联电路PPT课件
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电阻电容电感ppt课件
4
电阻 电容 电感元件
电阻元件 电容元件 电感元件
5
1.电阻元件
一、电阻基本概念
限流+调压
电阻器是电子设备中使用最多的基本元件之一。各种材料的 物体对通过它的电流都呈现一定的阻碍作用，我们把这种阻 碍电流的作用叫做电阻（物体阻碍电流通过的属性，叫物体 的电阻）。
在远距离传输电能的强电工程中，电阻是十分有害的，它消 耗了大量的电能。然而在无线电工程中，在电子仪器当中， 尽管电阻同样会消耗电能，但在许多情况下，它具有特殊作 用。
前有 乘 偏 三效 数 差 环数 为
精密色环电阻器 标称值430×102=43kΩ 偏差±1%
（b）
图 电阻器色环标志法
31
电容的默认基本单位：pF
位置 方向
棕 绿 橙
黄 紫 红
银
标称值0. 015μF 标称值4700pF 偏差±10% 偏差±20%
立式色电容器
蓝灰红银
棕黑黑红银
பைடு நூலகம்
标称值6800pF 偏差±10% 色点标示的电容器
如：可见光敏电阻，主要材料是硫化镉，应用于光电控制。红外光敏 电阻，主要材料是硫化铅，应用于导弹、卫星监测。
其符号为：
22
C. 压敏电阻（MY）
压敏电阻是以氧化锌为主要材料制成的半导体陶瓷元件，电阻值随 加在两端电压的变化按非线性特性变化。当加到两端电压不超过某一特 定值时，呈高阻抗，流过压敏电阻的电流很小，相当于开路。当电压超 过某一值时，其电阻急骤减小，流过电阻的电流急剧增大。
抽油烟机上所装的电子鼻，即是利用气敏管；测汽车尾气、司机是否喝 酒等装置都是利用气敏管。
25
2、电抗元件的标志方法 这里我们所介绍的是电抗元件的电阻值、电
电阻 电容 电感元件
电阻元件 电容元件 电感元件
5
1.电阻元件
一、电阻基本概念
限流+调压
电阻器是电子设备中使用最多的基本元件之一。各种材料的 物体对通过它的电流都呈现一定的阻碍作用，我们把这种阻 碍电流的作用叫做电阻（物体阻碍电流通过的属性，叫物体 的电阻）。
在远距离传输电能的强电工程中，电阻是十分有害的，它消 耗了大量的电能。然而在无线电工程中，在电子仪器当中， 尽管电阻同样会消耗电能，但在许多情况下，它具有特殊作 用。
前有 乘 偏 三效 数 差 环数 为
精密色环电阻器 标称值430×102=43kΩ 偏差±1%
（b）
图 电阻器色环标志法
31
电容的默认基本单位：pF
位置 方向
棕 绿 橙
黄 紫 红
银
标称值0. 015μF 标称值4700pF 偏差±10% 偏差±20%
立式色电容器
蓝灰红银
棕黑黑红银
பைடு நூலகம்
标称值6800pF 偏差±10% 色点标示的电容器
如：可见光敏电阻，主要材料是硫化镉，应用于光电控制。红外光敏 电阻，主要材料是硫化铅，应用于导弹、卫星监测。
其符号为：
22
C. 压敏电阻（MY）
压敏电阻是以氧化锌为主要材料制成的半导体陶瓷元件，电阻值随 加在两端电压的变化按非线性特性变化。当加到两端电压不超过某一特 定值时，呈高阻抗，流过压敏电阻的电流很小，相当于开路。当电压超 过某一值时，其电阻急骤减小，流过电阻的电流急剧增大。
抽油烟机上所装的电子鼻，即是利用气敏管；测汽车尾气、司机是否喝 酒等装置都是利用气敏管。
25
2、电抗元件的标志方法 这里我们所介绍的是电抗元件的电阻值、电
电子元器件—电阻电容电感知识大全PPT版
参考书籍： 电子线路设计*实验*测试 主编：谢自美 51单片机应用从零开始 主编：杨欣，王玉凤，刘湘黔
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件 电感的符号
电感器
带铁（磁）芯电感器 非铁磁芯电感器
可调电感器
带抽头电感器
磁芯微调电感器
铁芯变压器
绕组间有屏蔽的变压器 带屏蔽变压器
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件
电感
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件
色环电感基本构造
导磁体性质：铁氧体磁芯 绕线形式：单层密绕式 电感量：10,33,47,100... 应用范围：滤波 种类：电感线圈 封装形式：色环电感
色环电感特征
1.色环电感结构坚固，成本低廉，适合 自动化生产。 2.特殊铁芯材质，高Q值及自共振频率。 3.外层用环氧树脂处理，可靠度高。 4.电感范围大，可自动插件。
第2. 一常课用电的阻电元感件器电—感—元扼件流电线容元圈件
扼流线圈：又称为扼流 圈、阻流线圈、差模电感器， 是用来限制交流电通过的线 圈，分高频阻流圈和低频阻 流圈。采用开磁路构造设计， 有结构性佳、体积小、高Q 值、低成本等特点，适用于 笔记型电脑、喷墨印表机、 影印机、显示监视器、手机、 宽频数据机、游戏机、彩色 电视、录放影机、摄影机、 微波炉、照明设备、汽车电 子产品等。
它是利用半导体光敏效应制成的一种元件。电阻值随入 射光线的强弱而变化，光线越强，电阻越小。无光照射时， 呈现高阻抗，阻值可达1.5MΩ以上；有光照射时，材料激发 出自由电子和空穴，其电阻值减小，随着光强度的增加，阻 值可小至1kΩ以下。
如：可见光敏电阻，主要材料是硫化镉，应用于光电控 制。红外光敏电阻，主要材料是硫化铅，应用于导弹、卫星 监测。
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件 电感的符号
电感器
带铁（磁）芯电感器 非铁磁芯电感器
可调电感器
带抽头电感器
磁芯微调电感器
铁芯变压器
绕组间有屏蔽的变压器 带屏蔽变压器
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件
电感
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件
色环电感基本构造
导磁体性质：铁氧体磁芯 绕线形式：单层密绕式 电感量：10,33,47,100... 应用范围：滤波 种类：电感线圈 封装形式：色环电感
色环电感特征
1.色环电感结构坚固，成本低廉，适合 自动化生产。 2.特殊铁芯材质，高Q值及自共振频率。 3.外层用环氧树脂处理，可靠度高。 4.电感范围大，可自动插件。
第2. 一常课用电的阻电元感件器电—感—元扼件流电线容元圈件
扼流线圈：又称为扼流 圈、阻流线圈、差模电感器， 是用来限制交流电通过的线 圈，分高频阻流圈和低频阻 流圈。采用开磁路构造设计， 有结构性佳、体积小、高Q 值、低成本等特点，适用于 笔记型电脑、喷墨印表机、 影印机、显示监视器、手机、 宽频数据机、游戏机、彩色 电视、录放影机、摄影机、 微波炉、照明设备、汽车电 子产品等。
它是利用半导体光敏效应制成的一种元件。电阻值随入 射光线的强弱而变化，光线越强，电阻越小。无光照射时， 呈现高阻抗，阻值可达1.5MΩ以上；有光照射时，材料激发 出自由电子和空穴，其电阻值减小，随着光强度的增加，阻 值可小至1kΩ以下。
如：可见光敏电阻，主要材料是硫化镉，应用于光电控 制。红外光敏电阻，主要材料是硫化铅，应用于导弹、卫星 监测。
第一课 电阻元件 电感元件 电容元件
《电容以及电感》课件
电感的应用场景和实例
滤波
电感常用于滤波电路中，如电 源滤波器和信号滤波器。
振荡
电感与电容配合使用，可构成 LC振荡电路，用于产生特定频 率的信号。
磁屏蔽
大电流的导线绕在铁氧体磁芯 上，可构成磁屏蔽，用于减小 磁场对周围电子设备的干扰。
传感器
利用电感的磁路和电路特性， 可制成位移、速度、加速度等
传感器。
。
信号处理
电容和电感在信号处理中起到关键 作用，能够实现信号的过滤、耦合 和转换等功能。
电路稳定性
电容和电感在电路中起到稳定电流 的作用，有助于提高电路的可靠性 和稳定性。
电容和电感的发展趋势和未来展望
微型化
随着电子技术的不断发展，电容和电感元件正朝着微型化 、高密度集成方向发展，以满足现代电子产品对小型化和 轻量化的需电源滤波电 路中，滤除交流成分，保 持直流输出平稳。
高频信号处理
陶瓷电容和云母电容用于 高频信号处理电路中，如 调频收音机和电视机的信 号处理。
耦合
电容用于信号耦合，将信 号从一个电路传输到另一 个电路，如音频信号的传 输。
03 电感的工作原理和应用
电感的磁路和电路特性
02 电容的工作原理和应用
电容的充电和放电过程
充电过程
当直流电压加在电容两端时，电容开 始充电，正电荷在电场力的作用下向 电容的一极移动，负电荷向另一极移 动，在极板上形成电荷积累。
放电过程
当充电后的电容两端接上负载电阻时 ，电容开始放电，电荷通过负载电阻 释放，电流逐渐减小，最终电容内的 电荷完全释放。
在RC振荡器中，通过改变电容的容量或电阻的阻值，可以调节振荡器的 输出频率。在LC振荡器中，通过改变电感的量或电容的容量，也可以调
《rlc串联谐振》课件
电力电子
逆变器
在电力电子中，逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置，RLC串联谐振电路可以作为逆变器中的 滤波器，实现对输出交流电的滤波和整形，提高逆变器的性能和稳定性。
电机控制
电机控制是电力电子中的重要应用之一，RLC串联谐振电路可以用于电机控制中，通过调节电路的参 数，实现对电机转矩和转速的控制，提高电机的运行效率和稳定性。
04
RLC串联谐振的实验研究
实验设备与环境
实验设备
RLC串联电路、信号发生器、示波器、万 用表。
VS
环境要求
实验室环境，确保电源稳定，避免外界干 扰。
实验方法与步骤
01
连接RLC串联电路，确 保连接正确无误。
02
03
将信号发生器接入电路 ，调整信号频率，观察 示波器上的波形变化。
使用万用表测量各点的 电压和电流，记录数据 。
滤波器设计
利用RLC串联谐振的特性，可以设计 出各种滤波器，实现对信号的筛选和 处理，有效抑制噪声和干扰。
无线通信
发射机调谐
在无线通信中，发射机需要将信号传输到特定的频段，RLC串联谐振电路可以作为调谐器，对发射机输出的信号 进行频率选择和匹配，确保信号能够高效地传输出去。
接收机选频
在无线通信中，接收机需要从众多信号中选出需要的信号，RLC串联谐振电路可以作为选频器，对接收到的信号 进行筛选和过滤，提高接收机的灵敏度和选择性。
04
调整信号频率，重复上 述步骤，直至完成所有 实验数据采集。
实验结果与分析
01
02
03
04
观察示波器上的波形，记录不 同频率下的波形变化。
分析实验数据，得出RLC串联 电路的谐振频率和品质因数。
《串联电路的特点》课件
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汇报人：PPT
电流的大小
串联电路中电流处处相等
电流大小与电压成正比
添加标题
添加标题
电流大小与电阻成反比
添加标题
添加标题
电流大小与电源电压保持一致
电流的分配
电流大小与电阻成反比
串联电路中电流处处相等
电流大小与电压成正比
电流大小与电阻和电压的乘 积成反比
04
串联电路的电压特点
电压的分布
串联电路中各部分电压之和等 于总电压
开关控制整个电 路：串联电路中， 开关的控制作用 与开关所在的位 置无关，任何一 个开关都可以控 制整个电路。
电路连接顺序影 响电路各元件的 工作：串联电路 中各用电器按照 一定的顺序连接， 电路连接顺序影 响电路各元件的 工作。
03
串联电路的电流特点
电流的流向
电流从电源正极流出，经过用电器，再经过电阻，最后回到电源负极 电流在串联电路中处处相等 串联电路中的电流只有一条通路 串联电路中的电流不受其他因素的影响，始终保持不变
组成：串联电路由电源、电阻、电容、电感等元件组成。
连接方式：串联电路中的元件是逐个串联连接的，即一个接一个地连接在一起。
串联电路的特点
电流只有一条通 路：电流从电源 正极出发，依次 经过用电器，最 后回到电源负极。
通过一个用电器 的电流全部通过 另一个用电器： 由于串联电路中 没有分支，通过 一个用电器的电 流全部通过另一 个用电器。
Ppt
串联电路的特点
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目录
01 03 05 07
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02
串联电路的电流特点
04
串联电路的电阻特点
1.0 RLC 串联交流电路32页(最终版)
1 解：(1) XL = 2πfL ≈ 140 Ω，XC = ) π ≈ 100 Ω， 2πfC
则:
Z = R 2 + ( X L − X C ) 2 = 50
则: I = U = 4.4 A
Z
(2) UR = RI = 132 V，UL = X LI = 616 V，UC = X CI = 440 V。 ) ， ， 。
所示。 阻抗三角形的关系如图 8-6 所示。
U Z = = R2 +(XL − XC)2 = R2 + X2 I
图 8-6 RLC 串联电路的阻抗三角形
可以看出总电压与电流的相位差为
U L − UC X L − XC X ϕ = arctan = arctan = arctan UR R R
叫做阻抗角 阻抗角。 式中 ϕ 叫做阻抗角。
u Um i= = sin(ω t ) = I m sin(ω t ) R R
其中
Im Um = R
这说明，正弦交流电压和电流的最大值之间满足欧姆定律。 这说明，正弦交流电压和电流的最大值之间满足欧姆定律。
二、电压、电流的有效值关系 电压、
Im = Um R
即得到有效值关系， 等式两边除以 2 ，即得到有效值关系，即
解：(1) XL= 2πfL ≈ 30 Ω， Z = R + ) π
2
2 XL
= 50
U =4A 则I= Z
2 2 (2)UR = RI = 160 V，UL = X LI = 120 V，显然 U = U R + U L ) ， ，
(3) ϕ = arctan )
超前 36.9° ，电路呈感性。 ° 电路呈感性。
解：(1) ) (2) )
则:
Z = R 2 + ( X L − X C ) 2 = 50
则: I = U = 4.4 A
Z
(2) UR = RI = 132 V，UL = X LI = 616 V，UC = X CI = 440 V。 ) ， ， 。
所示。 阻抗三角形的关系如图 8-6 所示。
U Z = = R2 +(XL − XC)2 = R2 + X2 I
图 8-6 RLC 串联电路的阻抗三角形
可以看出总电压与电流的相位差为
U L − UC X L − XC X ϕ = arctan = arctan = arctan UR R R
叫做阻抗角 阻抗角。 式中 ϕ 叫做阻抗角。
u Um i= = sin(ω t ) = I m sin(ω t ) R R
其中
Im Um = R
这说明，正弦交流电压和电流的最大值之间满足欧姆定律。 这说明，正弦交流电压和电流的最大值之间满足欧姆定律。
二、电压、电流的有效值关系 电压、
Im = Um R
即得到有效值关系， 等式两边除以 2 ，即得到有效值关系，即
解：(1) XL= 2πfL ≈ 30 Ω， Z = R + ) π
2
2 XL
= 50
U =4A 则I= Z
2 2 (2)UR = RI = 160 V，UL = X LI = 120 V，显然 U = U R + U L ) ， ，
(3) ϕ = arctan )
超前 36.9° ，电路呈感性。 ° 电路呈感性。
解：(1) ) (2) )
连接串联和并联电路课件
电流计算
总电流等于各分支电流之和，即 $I_{总} = I_1 + I_2 + ... + I_n$。
电阻计算
并联电路的总电阻倒数等于各分支 电阻倒数之和，即 $\frac{1}{R_{总 }} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ... + \frac{1}{R_n}$。
03
汽车电路
汽车电路中的灯泡、音响等设备也是采用并联方式连接。这样设计可以
保证当某一设备出现故障时，不会影响到其他设备的正常工作。
04 串联与并联电路的比较及应用
串联电路与并联电路的比较
电流路径
串联电路中电流只有一条路径， 而并联电路中电流有多条路径。
元件关系
串联电路中各元件相互依赖，一 个元件断开则整个电路断开；并 联电路中各元件相互独立，一个 元件断开不影响其他元件的工作
03 并联电路
并联电路的特点
01
02
03
分支独立
并联电路的各个分支相互 独立，互不干扰。当某一 分支开路或短路时，其他 分支仍能正常工作。
电压相同
并联电路中，各分支的电 压相同，等于总电压。
电流叠加
各分支电流叠加后等于总 电流。
并联电路中的电流、电压计算
电压计算
并联电路中各分支电压与总电压 相等，即 $V_1 = V_2 = ... = V_n = V_{总}$。
。
电压分配
串联电路中电压按电阻比例分配 ，各元件电压之和等于总电压； 并联电路中各元件电压相等，等
于总电压。
串联与并联电路在实际应用中的选择
串联电路的应用
在需要控制电流路径或依次点亮多个负载（如LED灯）的场景下，选择串联电路 。
电容与电感-PPT课件
电容元件的VCR方程 （元件约束方程） 可见线性电容的端口电流并不取决于当前时刻电 压，而与端口电压的时间变化率成正比，所以电 容是一种动态元件。
已知电流 i，求电荷 q ，反映电荷量的积储过程
q ( t) i( )d
t
物理意义：t 时刻电容上的电荷量是此刻以前由电流 充电（或放电）而积累起来的。所以某一瞬刻的电荷 量不能由该瞬间时刻的电流值来确定，而须考虑此刻 以前的全部电流的“历史”，所以电容也属于记忆元 件。对于线性电容有
并联电容的总电荷等于各电容的电荷之和，即
q q q q ( C CC ) u C u 1 2 N 1 2 N e q
q q q q ( C CC ) u C u 1 2 N 1 2 N e q
所以并联等效电容等于各电容之和，等效电路如 图 所示
12 u 32 V 24V u 32 V u 8 V 1 2 1 ( 12 4 )
所以两个电容储存的电场能量分别为：
1 2 w 1 4 4 J ; 1 Cu 1 1 2
1 2 w2 C2u2 8J 2
例5.2、设 0.2F 电容流过的电流波形如图 (a)所示，已知 u(0)=30V 。试计算电容电压的变化规律并画出波形。
同时电容的输入功率与能量变化关系为:
p d we d t
电容储能随时间 的增加率
反之截止到 t 瞬间，从外部输入电容的能量为 ：
t
t d u 1 2 u ( t ) w ( t ) p ( ) d ( C u ) d C u d u C u 5 . 9 ) e u ( ) ( d 2 t
i + u
已知电流 i，求电荷 q ，反映电荷量的积储过程
q ( t) i( )d
t
物理意义：t 时刻电容上的电荷量是此刻以前由电流 充电（或放电）而积累起来的。所以某一瞬刻的电荷 量不能由该瞬间时刻的电流值来确定，而须考虑此刻 以前的全部电流的“历史”，所以电容也属于记忆元 件。对于线性电容有
并联电容的总电荷等于各电容的电荷之和，即
q q q q ( C CC ) u C u 1 2 N 1 2 N e q
q q q q ( C CC ) u C u 1 2 N 1 2 N e q
所以并联等效电容等于各电容之和，等效电路如 图 所示
12 u 32 V 24V u 32 V u 8 V 1 2 1 ( 12 4 )
所以两个电容储存的电场能量分别为：
1 2 w 1 4 4 J ; 1 Cu 1 1 2
1 2 w2 C2u2 8J 2
例5.2、设 0.2F 电容流过的电流波形如图 (a)所示，已知 u(0)=30V 。试计算电容电压的变化规律并画出波形。
同时电容的输入功率与能量变化关系为:
p d we d t
电容储能随时间 的增加率
反之截止到 t 瞬间，从外部输入电容的能量为 ：
t
t d u 1 2 u ( t ) w ( t ) p ( ) d ( C u ) d C u d u C u 5 . 9 ) e u ( ) ( d 2 t
i + u
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《电工技能与训练》
电子与信息技术专业教研组
设电路中电流为i = Imsin( t)，则根据R、L、C的基
本特性可得各元件的两端电压：
uR =RImsin( t)， uL=XLImsin( t 90)， uC =XCImsin( t 90)
根据基尔霍夫电压定律(KVL)，在任一时刻总电压u 的瞬时值为
负、为零三种情况，将电路分为三种性质。
1. 感性电路：当X > 0时，即X L > X C， > 0，电压u 比电流i超前，称电路呈感性；
《电工技能与训练》
电子与信息技术专业教研组
2. 容性电路：当X < 0时，即X L< X C， < 0，电压u 比电流i滞后||，称电路呈容性；
3. 谐振电路：当X = 0时，即X L = X C， = 0，电压u
电子与信息技术专业教研组
第四节 电阻、电感、电容的串联电路
一、R-L-C串联电路的电压关系 二、R-L-C串联电路的阻抗 三、R-L-C串联电路的性质
《电工、R-L-C串联电路的电压关系
由电阻、电感、电容相串联构成的电路叫做R-L-C串
联电路。
图8-10 R－L－C串联电路
U U R 2 (U L U C ) 2 IR 2 (X L X C ) 2
令
ZU IR 2 (X LX C)2R 2X 2
上式称为阻抗三角形关系式，|Z|叫做R-L-C串联电路 的阻抗，其中X = XL XC叫做电抗。阻抗和电抗的单位均 是欧姆()。
《电工技能与训练》
阻抗三角形的关系如图8-12所示。
电子与信息技术专业教研组
图8-12 R-L串联电路的阻抗三角形
由相量图可以看出总电压与电流的相位差为
arcU L t aU C narcXL t aX n CarcXtan
U R
R
R
上式中 叫做阻抗角。
《电工技能与训练》
电子与信息技术专业教研组
三、R-L-C串联电路的性质
根据总电压与电流的相位差(即阻抗角 )为正、为
电流的相位差 ；(3) 各元件上的电压UR、UL、UC。
《电工技能与训练》
电子与信息技术专业教研组
解：(1) XL
= 2fL 140 ，XC
=
2
1 fC
100 ，
ZR2(XLXC)25 0 则
I U 4.4 A Z
(2) arcX L t aX C narc 4t 0 a 5.n 1 3
与电流i同相，称电路呈电阻性，电路处于这种状态时， 叫做谐振状态。
《电工技能与训练》
电子与信息技术专业教研组
【例8-7】 在R-L-C串联电路中，交流电源电压U = 220 V，频率f = 50 Hz，R = 30 ，L = 445 mH，C = 32 F。试求：(1) 电路中的电流大小I；(2) 总电压与
u = uR uL uC 作出相量图，如图8-11所示，并得到各电压之间的 大小关系为
U UR 2(ULUC)2
上式又称为电压三角形关系式。
《电工技能与训练》
电子与信息技术专业教研组
图8-11 R-L-C串联电路的相量图
《电工技能与训练》
电子与信息技术专业教研组
二、R-L-C串联电路的阻抗
由于UR = RI，UL = XLI，UC = XCI，可得
R
30
即总电压比电流超前53.1，电路呈感性。
(3) UR = RI = 132 V，UL = X LI = 616 V，UC = X LI = 440 V。 本例题中电感电压、电容电压都比电源电压大，在交
流电路中各元件上的电压可以比总电压大，这是交流电路 与直流电路特性不同之处。
《电工技能与训练》