3.3.1电阻器和电容器联合“构建”的电路有什么特征
RC电路(电阻器和电容器联合“构建”的电路)是一种由电阻器和电容器按照一定方式连接并与交流电源组合的一种简单功能电路。下面我们先来了解一下RC电路的结构形式,接下来再结合具体的电路单元弄清楚该电路的功能特点。
根据不同的应用场合和功能,RC电路通常有两种结构形式:一种是RC串联电路,另一种是RC并联电路,如图3-17所示。
图3-17 RC电路的结构形式
1.RC串联电路的特征
电阻器和电容器串联连接后“构建”的电路称为RC串联电路,该电路多与交流电源连接,如图3-18所示。
在RC串联电路中的电流引起了电容器和电阻器上的电压降,这些电压降与电路电流及各自的电阻值或容抗值成比例。电阻器电压UR和电容器电压UC用欧姆定律可表示为
UR=I×R,UC=I×XC(XC为容抗)
图3-18 RC串联电路
【注意】
在纯电容电路中,电压和电流相互之间的相位差为90°;在纯电阻电路中,电压和电流的相位相同;在同时包含电阻和电容的电路中,电压和电流之间的相位差在0和90°之间。
当RC串联电路连接于一个交流电源时,电压和电流的相位差在0~90°之间。相位差的大小取决于电阻和电容的比例,相位差均用角度表示。
2.RC并联电路的特征
电阻器和电容器并联连接于交流电源的组合称为RC并联电路,如图3-19所示。与所有并联电路相似,在RC并联电路中,电压U直接加在各个支路上,因此各支路的电压相等,都等于电源电压,即U=UR=UC,并且三者之间的相位相同。
图3-19 RC并联电路
【资料】
电阻器和电容器除构成简单的串并联电路外,还构成一种常见的RC正弦波振荡电路,该电路是利用电阻器和电容器的充放电特性构成的。R、C的值选定后,它们的充放电时间(周期)就固定为一个常数,也就是说有一个固定的谐振频率,一般用来产生频率在200kHz以下的低频正弦信号。常见的RC正弦波振荡电路有桥式、移相式和双T式等几种,如图3-20所示。其中RC桥式正弦波振荡电路应用最为广泛。
图3-20 常见的RC正弦波振荡电路有桥式、移相式和双T式等几种