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并联电路范文1
教学目标
2.会连接简单的串联电路和并联电路．
3.会画简单的串、并联电路图．
4.通过实验与观察培养学生的分析和概括能力．
教学建议
教材分析
本节的教学内容有：串联电路和并联电路的连接特点、连接简单的串联电路和并联电路、画简单的串、并联电路图．教材首先提出了"如何将两个灯泡连在电路中，要求一只灯泡亮时另一只也亮，一只熄灭时另一只也熄灭"以及"两个灯泡，要求各自开关、互不影响"两个问题，作为讨论两种最基本的电路：串联电路和并联电路的出发点．初中阶段只学习简单电路，这是学生学习电路知识的开始．能辨认出实际的电路是串联还是并联，会画出合乎要求的电路图以及根据电路图来连接电路，这对刚学电路知识的学生来说都是比较困难的．教学中应充分利用教材中的插图、习题，并通过教师的示范及学生亲自动手等，使学生逐步掌握这些技能．要注意教给学生连接电路的方法，提高演示实验的可见度．演示实验最好利用示教板进行，将平铺在讲台上的器材悬挂在示教板上，边讲解，边操作．教师的演示将对学生起示范作用，因此要注意操作的规范性．
教法建议
教学中不要引入混联电路知识．对于串联电路及并联电路的定义，不必追求严谨，只要指出电路元件的连接特点，即把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫做串联电路，在串联电路中通过一个电路元件的电流，同时也通过另一个；把元件并列地连接起来的电路叫做并联电路，在并联电路中干路里的电流再分支而分为两部分（两路并联的情况），一部分流过第一条支路中的元件，另一部分流过第二条支路的元件．对于串联电路要强调"逐个顺次"，对于并联电路要强调"并联在两分支处"．不要简单地把串联电路说成是连在一串，把并联电路说成是并排连接．教材中介绍的电流的流向特点，是判断串联或是并联的重要依据，要多举实例介绍．
电路连接是一个很实际的问题，作为实例，教材列举了节日装饰用的小彩灯、家用电器及电冰箱内的压缩机和照明灯泡．如果这些实例在当地不常见，教师应联系当地的常见实例来讲解，不要硬讲一些学生不熟悉的实例．
对于初学电路的学生来说，正确画出电路图和根据电路图连接电路都是不容易的．因此建议把教师的讲述和学生自己的动手紧密结合起来，如介绍串联电路后，就让学生做串联电路的实验，画串联电路的实物连接图和电路图；介绍完并联后，就让学生做并联电路的实验，画并联电路的实物连接图和电路图，使学生有较多的在教师指导下自己动手练习的机会
教学设计方案
1.复习提问：
(1)用磁性黑板上如图4-6的电路，复习上一节电路的知识．
(2)利用投影仪、投影胶片，复习电路元件的符号．
(3)请同学画图4-6的电路图．
(4)找出几个错误的电路图，指出不合要求的地方．
2.引入新课
(1)提出问题：在图4-6的电路里，我们只用了一个用电器，可是在一个实际电路里，用电器往往不只一个有时有两个、三个，甚至更多个，那么怎样将它们连入电路呢?
(2)让学生连接电路并画出电路图：用一个电池阻，两个灯泡L1和L2，一个开关和几根导线组成一个电路．要求闭合开关时，两灯都亮，开关断开时，两灯都熄灭，想想看，有几种连接方法，画出电路图(可画在玻璃纸上，以便于在投影仪上进行分析和订正)．
(3)分析几位学生所画的电路图，引出"串联电路和并联电路"课题
3.进行新课
(1)串联电路和并联电路：
串联电路：把电路元件逐个顺次连接起来．
并联电路：把电路元件并列连接起来．
练习1：如图4-19(事先复印在投影胶片上)．请同学们用笔迹代替导线，将L1和L2组成串联电路，画出它们的连接图，并画出它的电路图．
(2)讨论串联电路的特点
实验：请一位同学在磁性黑板上把图4-19中的元件连成串联电路．
①合上、打开开关S，观察现象．
②提问：看到什么现象了?--两灯同时亮，同时熄灭．
③调换开关S的位置对串联电路有无影响?可能有学生说："开关必须接在电源正极和灯之间才起作用，若将开关放在灯和负极之间，即使开关打开，灯也能亮，因为电流已经流到灯泡那了．"这种说法对吗?为什么?让学生实验操作证明一下?．
小结：串联电路的特点：电流只有一条路径，通过一个元件的电流同时也通过另一个；电路中只需要一个开关，且开关的位置对电路没有影响．
想一想，你日常生活中见到哪些电路属于串联电路?教室里的灯能用串联的方法吗?
(3)讨论并联电路：
练习2：将图4-19中的笔迹用湿布擦掉，再用新的笔迹代替导线，将L1和L2组成并联电路，开关S同时控制两盏灯，画出它的实际连接图．（可将几位同学所画的连接图，在投影仪上进行评析．）
练习3：找出几个存在短路、部分短路、导线交叉等错误的电路连接图，指出电路连接图中的错误和不足．
实验：找一位同学到磁性黑板上连接课本上图4-20的并联电路．
①闭合、断开开关，观察开关S控制几盏灯?
②熄灭一盏灯，观察另一盏灯的发光情况．
③分析电流有几条路径．
④利用投影片，在并联电路图上标出电流方向，找到分、合点．在并联电路中，电流没有分支的地方叫干路，分开以后的路径叫支路．观察实验2中的开关S是在干路上还是在支路上?若想方便地控制使用每一盏灯，应该怎么办?(做课本上在干路和支路上都有开关的演示)
小结：并联电路的特点：
①电流有两条(或多条)路径；
②各元件可以独立工作；
③干路的开关控制整个干路，支路的开关只控制本支路．
试分析教室里的灯是怎样连接的?
指导学生看①课本中家用电器的连接图的和电冰箱内的电路图．
并联电路范文2
关键词：串联并联 实验教学
中图分类号：G633.7 文献标识码：C 文章编号：1672-1578（2015）06-0150-01
“串联电路和并联电路”是初中物理重要的教学内容之一，这部分内容和人们的生产、生活实践关系十分密切，可以说，它既是章节教学的重点也是教学难点。
从能力目标角度来说，这部分内容应教会学生连接简单电路，这也是初中学生应具备的基本能力；从知识目标层面来看，这又是学生理论联系实际的一个重要实验，有利于学生巩固、吸收电学理论知识。为了让学生更好地掌握本实验，除了做到课本要求的内容之外，笔者认为还应注意以下几个问题。
1 让学生认识到本实验的重要性，强化做好实验的意识
初中学生对电学知识大都有初步了解，在进行“组成串联电路和并联电路”分组实验时，他们既兴奋，又紧张，因为这毕竟是他们第一次做与电有关的分组实验。实验前，教师应告诉学生串、并联是最重要的也是最基本的电路连接方法，通过实验不仅可以掌握串联、并联电路的特点和区别，还可以通过实验，亲自动手，学会接线方法，更好地运用于生活实践当中。实验时，物理教师还可以通过实例告诉学生线路出错导致的危害，使学生进一步认识到电路连接方法的重要性，提高他们做好实验的意识。
2 教师要充分准备实验
“组成串联电路和并联电路”的实验和其它所有实验一样，具有可操作性，但实验过程又具有复杂性，实验结果具有不可预见性。为了有的放矢，更好地达成教学目标，在实验前，物理教师应从以下几方面做好准备工作：一是要求学生阅读教材，初步了解什么是串联电路，什么是并联电路，做好知识上的准备；二是教师在课前可亲自动手做几遍，在做的过程中进一步思考难点在哪里，重点在哪里，哪个环节容易出现问题，有预见性，同时还要记录好实验时间，以便在教学中合理分配教学时间。三是了解学生，研究学生，根据学生性格爱好、知识基础、学习习惯进行合理分组。如果考虑不到实验中可能出现的问题或者考虑不全面，对实验中出现的一些意外问题不能及时解决，就会耽搁实验时间，打乱整个实验计划，不能完成预期的实验任务。
3 实验教学中的三种组织形式
为了让实验教学在课堂上得以有效实施，除了增强实验意识、改进实验方法外，还要考虑采取何种形式来完成实验过程。一般来说，实验课教学的组织形式可分三种模式，即指令操作模式、主动操作模式、指令主动相结合操作模式。
指令操作模式以教师为主导，在实验过程中，学生根据实验步骤，在教师指导下分步进行。这种模式可以节省教学时间，也有利于教学管理，减少实验出错率。缺点是学生的主体地位不能得到彰显，他们学习的主体性、自主性得不到充分发挥。由于在实验中学生始终听从教师的指令，亦步亦趋，也不利于他们的创造性思维能力。此外，由于教师指令具有统一性，而学生是有差异的，会导致有的学生跟不上，有的学生等的很焦急，不利于贯彻因材施教原则。
主动操作模式是教师课前引导学生做好实验准备工作，如讨论实验步骤、构思实验过程等，然后按各小组讨论情况自由操作。实验时，物理教师检查指导，解答学生咨询的问题，指出学生试验中的不当之处。这种模式突出了学生的主体地位，有利于培养学生自主学习能力，学生参与的积极性和主动性更强。但缺点是由于时间的限制教师的指导、检查不一定能一一到位，另外，由于学生自主性强了，教学秩序也难以维持。
指令主动相结合操作模式融合了上述两种模式的优点，摈弃力其缺点。组成串联电路和并联电路”的实验宜采用这种模式。原因是：学生有一定的理论基础，独立操作具有知识支撑；另外，由于电学知识有一定风险，还离不开教师的巡回检查和指导。更主要的采用这种模式即可以发挥教师的主导作用，还可发挥学生的主体作用，使这个实验理论和实际联系起来。
4 该实验电路连接时应注意的几个问题
（1）由于实验中要用到220伏的交流电，实验过程中导线不能乱扔，以免线头掉入交流电源插孔内而发生触电事故。
（2）连接电路前要分析好各用电器的串、并联关系，以及每个开关的控制作用，导线尽量要少用。
（3）断开所有开关，从电源的一个极开始，按电流流经的路径逐个连接电路元件。在并联电路中逐条支路进行连接，切不可多条支路同时连接。
（4）把接线柱上的导线连接牢固。接线柱处的线头不要太长，避免两接线柱导线接触，形成短路。导线应顺时针绕在接线柱上，切不可绕反了。
（5）导线摆放尽量不要交叉，分布合理，以便于检查电路。
（6）连接电路完成后一定要先检查，然后试触，最后进行正确操作，切不可连接完成后立即实验。
5 正确分析实验现象，及时得出实验结论
对实验中出现的现象一定要及时分析，得出结论，这样才能达到预期的实验目的。例如，在研究并联电路实验中，有这样几个步骤：
第一步：电路检查无误后，干路、支路开关都闭合。
现 象：两灯都发光。
结 论：干路和支路开关都闭合时，电灯才都发光。
第二步：断开干路开关，闭合支路开关。
现 象：两灯都不亮。
结 论：干路开关能够控制所有用电器工作。
第三步：干路开关闭合，随意断开其中任一条支路开关。
现 象：断开哪一条支路上的开关哪一盏灯不亮。
结 论：支路开关只控制支路用电器工作。
这样，实验做完之后，实验目的也就自然达到了。有些同学只重视实验现象，而忽略了实验结论的及时归纳和总结，教师在实验时要注重引导，才能使学生达到从实践到理论的这一境界。
参考文献：
[1]常峰瑞.新课标初中物理实验教学的方法探讨[J].中学时代，
并联电路范文3
Abstract: In the power system, parallel compensation device can compensate the reactive power in the system, reduce network losses and improve power factor and voltage quality. The parallel capacitor device is the most common parallel compensation devices in power system. The series connection of capacitors and reactors is LC series circuit. Capacitors are used to inductive reactive in the compensation system, usually connected with load side of the system in parallel form, and in order to reduce the inrush current multiples of capacitor in the process of closing the brake and powerstation, restrain the waveform distortion of the network voltage and control the harmonic components that flowing through the capacitor, still need to use the reactor to support the capacitor series. This paper discussed the LC series circuit, then proposed method to select the reactor reactance rate to support the use of the capacitor.
关键词：LC串联电路；并联补偿装置；并联电容器；串联电抗器
Key words: LC series circuit；parallel compensation devices；parallel capacitor；series reactor
中图分类号：TM7 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）34-0034-02
0引言
在电力系统中不可避免地存在着大量的无功负荷，这些无功负荷来自电力线路、电力变压器以及用户的用电设备。由于电力线路、电力变压器和用户的用电设备主要是电感性的元件，其产生的电感性无功功率，不但会造成电能损耗、电压质量下降，而且还会占用变压器及线路容量。所以在电力系统中为了降低线路损耗，提高功率因数和电压质量，通常要在电力系统中并联连接电容器用以提供电容性无功功率，补偿系统无功的不足。并联电容器装置就是并联连接于电力系统中，用于补偿系统无功的一种无功补偿装置。其主要设备是电容器（C）和电抗器（L）。电容器主要用来向电力系统提供电容性无功功率，电抗器主要与电容器串联构成LC串联电路，用以降低并联电容器合闸投运过程中的涌流倍数，以及抑制电网电压波形畸变和控制流过电容器的谐波分量。
1LC串联电路
补偿用并联电容器在合闸并入电力系统投运的瞬间，将会产生幅值很大、频率很高的冲击合闸涌流。涌流过大将会造成断路器损坏，涌流产生的电动力会给回路的设备以很大的冲击，还可能造成电容器绝缘的损伤，并使其他相连接的电气设备产生严重的过电压而损坏。另外，在电力系统中，很多负荷都是高次谐波源，如整流装置、电弧炉、电气机车、大功率晶闸管及磁饱和的变压器等。这些高次谐波源对电力系统产生谐波，将引起系统运行电压波形的畸变，污染电网，是电气设备的一种公害。谐波电压施加于电容器，其危害性更大。为降低并联电容器合闸投运过程中的涌流倍数，以及抑制电网电压波形畸变和控制流过电容器的谐波分量，并联电容器装置还需要配套选用串联电抗器（L），将其与电容器在装置内部串联组成LC串联电路，如图1所示。其中L表示电抗器的电感，C表示用于无功补偿用电容器的电容。
LC串联电路中，电抗器额定电抗对相串联的并联电容器额定容抗的百分比值，叫做额定电抗率，用K表示。电抗率的选取将直接影响着LC串联电路的作用。
1.1 降低合闸涌流时LC串联电路中电抗率的选取当电力系统中谐波含量甚少，装设串联电抗器的目的仅为限制合闸涌流时，电抗率可选得比较小，可按断路器等设备所允许的涌流值进行选择。电容器抗涌流能力在高电压并联电容器相关国家标准中有所规定：用不重击穿的开关投运电容器时可能发生第一个峰值不大于2倍施加电压（方均根值），持续时间不大于1/2周波的过渡过电压；相应的过渡过电流的峰值可能达到100IN；在这种情况下允许每年操作1000次。电容器投运合闸时产生的合闸涌流一般分两种情况。第一种是单组电容器投运时的合闸涌流，此时的涌流计算等值电路图如图2所示。图2中，L0表示线路的等效电感，L表示电抗器的电感，C表示电容器的电容，u表示电源上的电压，Um表示电源电压幅值，uc表示电容器上的电压，ic表示电容器上的电流；DL为断路器。
当断路器关合时的电路方程为：u=Usin（ωt+）（1）
（L+L）C+uc=Usin（ωt+）（2）
根据工程实际，假设：①高压断路器关合前电容器上有残余电压U0；②因线路有电感，电流不能突变，即t=0时，ic=0；③ω（L+L）＜＜，ω= 。
解方程则可得下式：u=（U-U）cosωt+Ucosωt，则i=C=-UωCsinωt+（U-U）ωCsinωt，一般有ω＞＞ω；电容器组都接有放电电路，这时U0=0；在这种情况下，合闸瞬间可能出现的最大涌流值为：I=I1+ 其中：IN为单组电容器额定电流；XC为单组电容器每相容抗；X′L为网络感抗XL0（ωL0）与电容器装置串联感抗XL()的综合值；由I=I1+100IN可得：XL′/XC′>0.02%。此种合闸情况下，通常在只计及网络感抗（ωL0，线路电感可按1μH/m考虑）影响后，XL′/XC′就已经大于0.02%了，故一般不采取限制涌流措施。
电容器组投入时，一般是顺序投入，投入一组电容器后再投入一组或多组时，已带电的电容器将向其后投入的电容器充电，此时也会产生涌流，即产生合闸涌流的第二中情况，此时产生的涌流比单组电容器投入运行时产生的涌流大的多。
设有m组电容器，最后一组（即第m组）在电源电压为最大值Um时投入，且电源产生的涌流不计，此时的等值计算电路如图3。
此时电路的微分方程为：L′C′+u=U
式中，L′=L+L=L，C′=C+C=C
此时合闸瞬间涌流的最大值I为：I=I
其中：m为电容器分组数（m=2，3，4…）；当计及电源产的涌流，忽略网络感抗（ωL0），则由叠加原理可得：I=I1+。由I=I1+100IN可得：XL′/XC′>0.08%。此种合闸情况下，电抗率的选取只要满足上述条件就可将合闸涌流限制到允许范围。
应注意，当采用串联电抗器后，由此会引起电容器端电压升高；还考虑到串入电抗器经济效益，因此多组电容器投入运行时，要限制涌流，电抗率的一般可在0.1%~1%的范围内选取。
1.2 抑制高次谐波时LC串联电路中电抗率的选取在电力系统中，安装并联电容器组是为了补偿无功功率，提高电压水平，但同时电容器组会改变系统的频率特性，当电力系统中存在的谐波不可忽视时，系统就可能发生谐振。此时可以考虑利用串联电抗器抑制谐波，此时电抗率配置应使电容器接入处综合谐波阻抗呈感性。当系统中含有谐波分量时，并联电容器组的等效电路如图4所示，其中n为谐波次数。
由电路图可知，系统的谐波阻抗为：Z=
当谐波阻抗的分子的数值等于零时，表示并联电容器装置与串联电抗器构成的串联回路在第n次谐波发生串联谐振，可得电容支路的串联谐振点为：n==1/。因此要避免系统发生串联谐振，且避免系统过补偿应满足：K>1/n2当谐波阻抗的分母的数值等于零时，表示电容器装置与电网在第n次谐波发生并联谐振，即nXS+nXL=XC/n，此时电抗率为：K=-。为避免系统发生并联谐振，则电抗率应满足：K＞-。
由于XS /XC比值很小，所以避免发生串联谐振与避免发生并联谐振的电抗率K的取值非常接近，因此在实际工程中并联电容器装置的电抗率K应满足K＞1/n2取值，且留有一定裕度。为了确定合理的电抗率，应先查明电力系统中背景谐波含量。电力系统中通常存在一个或两个主谐波，且多为低次数谐波，当电容器回路的综合阻抗对被限制的谐波呈感性时，可避免容性阻抗的高次谐波放大现象。对于n=5次谐波有XL>0.04XC；对于n=3次谐波有XL>0.04 XC。因此，在实际应用中，若主要为了限制5次及以上的谐波时，常选用电抗率为5%~6%的串联电抗器；而若主要为了限制3次及以上谐波时，常选用电抗率为12%~13%的串联电抗器。
2结语
随着电力工业的迅速发展，为节约能源，改善供电品质，提高无功补偿水平，采用LC串联电路是一种行之有效的好办法。LC串联电路在提高电力系统功率因数的同时，可以起到抑制电网电压波形畸变和控制流过电容器的谐波分量、及限制电容器组合闸涌流的作用。而电抗率是LC串联电路中的重要参数，电抗率大小直接影响着它对电力系统的作用。所以LC串联电路在电力系统所需补偿容量一定时，关键是电抗率的确定：当仅用于限制涌流时，电抗率宜取0.1%~1%；当用于抑制5次及以上谐波时，电抗率宜取5%~6%；当用于抑制3次及以上谐波时，电抗率宜取12%~13%。
参考文献：
[1]张禹芳，王培龙.高压并联电容器组的合闸涌流计算方法[J].电网技术，2006，30（17）：84-87.
[2]陈伯胜.串联电抗器抑制谐波的作用及电抗率的选择[J].电网技术，2003，27（12）:92-95.
并联电路范文4
关键词 串联电路 并联电路 电压 连接
中图分类号：G718 文献标识码：A
1如何设立本节课的目标任务，怎样把握本节课的教学重点和难点，用什么样的方法来完成本节课的教学任务
在一堂课的教学准备时，首先先要设定目标。本节课的知识目标是掌握基本公式及应用；能力目标是培养学生的理解和分析串联电路和并联电路的能力，更重要的是培养学生根据电路图连接实物元器件并能正确测量的动手能力；发展目标是使学生具有一定的自主学习能力和理论联系实际能力，并重点培养学生能运用所学的知识解决实际问题的能力，为学生学习更多的专业知识和将来的实习就业打下夯实的基础。
在课堂教学中，教师课堂教学环节的安排以及正确的教学手段和方法，是实现课堂教学有效性的关键，同时选定教学项目和任务的完成地点也至关重要。本节课我们选择了银川职业技术学院汽车工程部汽车实训楼208实训室，本实训室环境优美，既有讲课所需的黑板等，更主要的是有实训台和所需要的各种实训器材。宽敞平整的方形实训台，既便于学生分组围坐，也便于实训器材的摆放，为学生的实训操作创造了必要的条件。本节课根据实训的要求，笔者准备了 实训台6个，汽车电瓶6个，万用表6块，汽车灯泡6只，汽车喇叭6只，工具6套，导线若干。这些器材，完全能满足全班同学六个小组的实训需求，为顺利完成实训课教学奠定了基础。
2怎样顺利地完成本节课的教学任务，其主要环节有哪些
古人云，温故而知新。新课前简短的复习，不仅能巩固已学过的旧知识，为新知识的学习打下基础，起到引入新知识和揭示本节课将要学习的知识和技能的作用，同时，复习是提高学生学习自觉性和集中学生注意力的有效方法。本节课复习的主要内容是欧姆定律和串联电路的相关公式以及并联电路的相关公式 。其主要目的是让学生熟练掌握串联电路和并联电路中的电压公式，为引入新课和实操测量做好准备。
新课的教学过程是严谨而且是环环相扣的。展示串联电路和并联电路所要完成的实物元器件挂图，是教学的第一环节。在串联电路图的画法上，老师要重点强调开关和用电器的关系及连接位置，纠正学生画图中出现的先画灯泡和喇叭，后画开关的错误画法，并讲解其错误原因，使学生牢记“先开关，后用电器”的正确画法。
在并联电路图的画法上，老师同样要重点强调开关和用电器的关系及连接位置，纠正学生画图中出现的先画灯泡和喇叭，后画开关的错误画法，并讲解其错误原因，使学生牢记“先开关，后用电器”的正确画法。
在实物元器件的串联电路和并联电路的连接时，要重点强调连接线路的正确性和合理性，尤其要提醒学生预防短路事故的发生，讲解短路可能造成的不良后果。实物电路连接前的检查（6组同时进行）同样重要。检查内容主要工具是否齐全、元器件是否齐全、检测元器件是否完好等。实物连接并测量（6组同时进行）的任务如下：
（1）灯泡和喇叭用导线连接成串联电路，并连接在电瓶上。测量电瓶、灯泡、喇叭的实际工作电压，并根据所测数据，阐述电瓶、灯泡、喇叭的电压关系式。
（2）灯泡和喇叭用导线连接成并联电路，并连接在电瓶上。测量电瓶、灯泡、喇叭的实际工作电压，并根据所测数据，阐述电瓶、灯泡、喇叭的电压关系式。
（3）根据两种电路中灯泡和喇叭的工作特点，总结出汽车实际电路中各用电器的正确接法。（答案：并联接法）
（4）灯泡和喇叭用导线连接成串联电路，并连接在电瓶上。测量电瓶、灯泡、喇叭的实际工作电压，并根据所测数据，阐述电瓶、灯泡、喇叭的电压关系式。
（5）灯泡和喇叭用导线连接成并联电路，并连接在电瓶上。测量电瓶、灯泡、喇叭的实际工作电压，并根据所测数据，阐述电瓶、灯泡、喇叭的电压的关系式。
（6）根据两种电路中灯泡和喇叭的工作特点，总结出汽车实际电路中各用电器的正确接法。（答案：并联接法）
3如何让学生的积极性高涨，教师在学生实物连接过程中起什么作用
采取小组竞赛的方式，可以充分调动学生动手操作的积极性和各小组成员通力合作的集体主义精神，使学生都有自己的分工任务，每个学生都能参与其中，突出学生的主体地位，不落下一个差生。同时，也要突出学习好的学生的智慧和风采，让他们独立操作，这样，既可以调动学习好的学生的积极性，又可以为其他学生树立榜样，以激励全班学生积极向上，比学赶帮超。
在整个竞赛接线过程中，老师要不断巡视学生的操作情况，发现问题及时纠正，并不断鼓励各小组成员，以激励他们的竞赛积极性。同时，要严格竞赛纪律，做到有速有序，保质保量地完成实物元器件的任务。在用万用表测量电瓶、灯泡、喇叭等的实际工作电压时，要提醒学生使用正确的档位，避免损坏万用表，同时，要强调测量中预防短路现象的发生。
并联电路范文5
关键词：LC并联谐振回路； 幅频特性； 相频特性； 正弦波振荡器
中图分类号：TN713+.2-34 文献标识码：A
文章编号：1004-373X(2011)17-0190-03
LC Parallel Resonant Circuit in Communication Electronic Circuits
CUI Xiao1, ZHANG Song-wei2
(1. Zhengzhou Normal University, Zhengzhou 450044, China；
2. Zhengzhou Institute of Aeronautical Industry Management, Zhengzhou 450015, China)
Abstract： LC parallel resonant circuit is an unit circuit commonly used in communication electronic circuits. Its amplitude-frequency and phase-frequency characteristics were obtained by circuit analysis. The three main applications in communications electronic circuits are regarded as the frequency selection and matching network of amplifier, the frequency selection and feedback network of the sine wave oscillator, and the amplitude-frequency and frequency-phase converters in modulation and demodulation circuit.
Keywords： LC parallel resonant circuit; amplitude-frequency characteristic; phase-frequency characteristic; sine wave oscillator
LC并联谐振回路是由电感线圈L、电容器C与外加信号源相互并联组成的振荡电路。在不同工作频率的信号激励下，LC并联谐振回路表现出不同的阻抗幅频特性和相频特性。在通信电子电路中，它是一种应用非常灵活的单元电路，在放大器、混频器、正弦波振荡器以及调制与解调等功能电路中， LC并联谐振回路充当着不同的角色。
1 LC并联谐振回路阻抗的幅频特性和相频特性
图1所示为典型的LC并联谐振回路。其中，r代表线圈L的等效损耗电阻。
1.1 谐振
根据回路谐振时,其等效阻抗为纯电阻,可以得到谐振时ω0L=1/(ω0C),由此求得谐振频率ω0=1/LC，或者f0=12πLC。
此时,并联谐振回路的电压与电流同相，电阻RP是纯电阻,并达到最大值。
1.2 失谐
通常，谐振回路主要工作在其谐振频率ω0的附近，因此，研究其失谐特性也主要研究其在ω0附近的频率特性。在高频电路中，当ω十分接近ω0时，设Δω=ω－ω0，式(2)可变换为:
1.3 LC并联谐振回路阻抗特性总结
由上述分析可知，LC并联谐振回路的主要特点是：
(1) 当ω=ω0时，回路发生谐振，此时回路阻抗为最大值，是纯电阻，相移为0；当ωω0时，回路失谐，此时回路呈容性，相移为负，且最大值趋于-90°。
(2) 它的相频特性曲线位于第二、四象限，在中心频率附近相频特性曲线具有负斜率。
2 LC并联谐振回路在通信电子电路中的应用
LC并联谐振回路在通信电子电路中的应用由它的特点决定。具体说来，主要包括三大类，其一是工作于谐振状态，作为选频网络应用，此时呈现为大的电阻，在电流的激励下输出较大的电压；其二是工作于失谐状态，此时呈现为感性或容性，与电路中其他电感和电容一起，满足三点式振荡电路的振荡条件，形成正弦波振荡器；其三是工作于失谐状态，即工作于幅频特性曲线或相频特性曲线的一侧，实现幅频变换、频幅变换以及频相变换、相频变换，构成角度调制与解调电路。
2.1 用作选频匹配网络的LC并联谐振回路
选频即从输入信号中选择出有用频率分量而抑制掉无用频率分量或噪声。在通信电子电路中，LC并联谐振回路作为选频网络而使用是最普遍的，它广泛地应用于高频小信号放大器、丙类高频功率放大器、混频器等电路中。这些电路的共同特点是：LC谐振回路不仅是一种选频网络，通过变压器连接方式，还起到阻抗变换的作用，减小放大管或负载对谐振回路的影响，可获得较好的选择性。
由于LC并联谐振回路作为选频网络使用时功能相似，本文着重介绍高频小信号谐振放大器。高频小信号选频放大器用来从众多的微弱信号中选出有用频率信号加以放大，并对其他无用频率信号予以抑制，它广泛应用于通信设备的接收机中。单调谐放大器电路及交流通路,如图3所示。
在图3中，LC并联谐振回路作为晶体管集电极负载，它调谐于放大器的中心频率。在联接方式上，LC回路通过自耦变压器与本级集电极电路进行联接，与下一级的联接则采用变压器耦合。
其作用是：通过自耦变压器耦合形式可将集电极所要求的负载变换成较大的负载，从而减小对LC并联谐振回路中品质因数的影响；与下一级的变压器耦合联接则可以减小下一级晶体管输入导纳YL对LC谐振回路的影响，同时，适当选择初级线圈的抽头位置以及初次级线圈的匝数比，可使负载导纳与晶体管的输出导纳相匹配，以获得较大的功率增益。
2.2 正弦波振荡器中使用的LC并联谐振回路
正弦波振荡器在通信电路中有着广泛的应用，如无线电通信、广播、电视设备中用来产生所需要的载波和本机振荡信号。反馈振荡器是一种常用的正弦波振荡器，LC并联谐振回路在正弦波振荡器中有两类应用：一是作为变压器耦合LC振荡器或者三点式振荡器的选频反馈网络；二是在石英晶体泛音振荡器中作为电容和晶体等共同构成三点式振荡器。
2.2.1 作为正弦波振荡器选频反馈网络的LC并联谐振回路
如图4所示，图4(a)为共基极变压器反馈式LC振荡器，图4(b)是三点式振荡器电路的基本形式。
在这类反馈振荡器电路中，把反馈电压作为输入电压，LC并联谐振回路主要作为选频反馈网络使用。输出端的信号被反馈至输入端，且反馈信号与输入信号相位相同，形成闭环正反馈，从而不需要外加信号激励就可产生输出信号，产生自激振荡。
在满足振荡起振相位条件的同时，LC振荡器还可实现相位稳定，当相位平衡条件被破坏时，在LC振荡器的作用下，线路能重新建立起相位平衡点。这是由于相位稳定条件和频率稳定条件实质上是一回事，因为ω=dφdt，相位的变化必然引起频率的变化，相位超前导致频率升高，相位滞后导致频率降低，因此频率随相位变化可表示为dωdφ>0。
振荡器的选频网络采用LC并联谐振回路，由图2(b)可知，在振荡频率附近，它具有负的斜率，即频率与相位的变化趋势相反。当振荡频率发生变化的同时，LC谐振回路中产生一个新的相位，用以抵消这个由于外界原因引起的变化，从而保持相位平衡点的稳定。
2.2.2 作为电容构成泛音晶体振荡器的LC并联谐振回路
在外加交变电压的作用下，石英晶片产生的机械振动中，除了基频的机械振动外，还有许多奇次频率的泛音。当需要工作频率很高的晶体振荡器时，多使用泛音晶体振荡器。图5所示为泛音晶体振荡器。
图5中石英晶体与CL支路呈电感特性，以石英晶体、C2以及L1C1回路一起构成三点式振荡器，根据三点式振荡器的组成原则(射同它异)，L1C1谐振回路应呈容性。假定图中石英晶体工作在5次泛音频率上，标称频率为5 MHz,为了抑制基频和3次泛音的寄生振荡，L1C1回路应调谐在3次和5次泛音频率之间，即3~5 MHz之间。由图5(b)所示的L1C1谐振回路电抗特性曲线可知，对于5次泛音频率5 MHz，L1C1回路呈容性，电路满足三点式振荡条件，可以振荡。对于小于L1C1回路谐振频率的基波和3次谐波，回路呈电感特性，不符合射同它异的组成原则，不能产生振荡。对于7次及7次以上的泛音，虽然L1C1回路也呈容性，但此时的等效电容过大，振幅起振条件不能满足，振荡也无法产生。
2.3 实现幅频变换和频相转换功能的LC并联谐振回路
LC并联谐振回路阻抗的相频特性是一条具有负斜率的单调变化曲线，利用曲线中，线性部分可以进行频率与相位的线性转换，这主要应用在相位鉴频电路中；同样，LC并联谐振回路阻抗的幅频特性曲线中的线性部分也可以进行频率与幅度的线性转换，因而在斜率鉴频电路中也得到了应用。
以斜率鉴频器为例，如图6所示，图6(a)是谐振回路的输入电流与输出电压。图6(b)是其中的频率-振幅变换原理。图6(c)为单失谐回路鉴频器原理图。
调频信号的电流是等幅、频率随调制信号变化的电流。当此电流通过斜率鉴频器的频率-振幅变换网络时，由于LC并联谐振网络的中心频率为f0,输入的高频信号使LC网络一直处于失谐状态，即工作于谐振曲线上以A为中心的BC之间的区域。当输入信号频率增大时，工作点由A向C移动，对应的输出电压由Uma减小为Umc；反之，当输入信号频率减小时，工作点由A向B移动，对应的输出电压由Uma增大为Umb。当输入信号最大频偏Δfm变化不大时，线段BC很短，可近似看作直线，因此它所产生的频率-振幅变换作用是线性，输出电压振幅的变化与输入信号频率的变化呈线性关系。因此网络可以将等幅的调频信号变成调幅-调频信号，该信号再经过二极管包络检波器就能够解调出输出信号。
3 结 语
LC并联谐振回路是通信电子电路中经常用到的单元电路，理解它在不同情况下所表现出来的特性，灵活掌握它的应用，对于分析整个电路的性能具有重要作用。
参 考 文 献
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［9］于洪珍.通信电子电路［M］.北京：清华大学出版社，2005.
［10］余萍，李然，贾惠彬.通信电子电路［M］.北京：清华大学出版社，2010.
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并联电路范文6
关键词：旁路带电作业；变压器；并联运行；环流
电力/配电变压器担负着电能传递的重任，是供配电环节重要的电力设备。变压器并联运行，就是将两台或以上变压器的一次绕组并联在同一电压的母线上，二次绕组并联在另一电压的母线上运行。
并联运行意义：1、提高供电的可靠性。当某台变压器发生故障时，此时并联运行的其他变压器还可以继续保持供电；2、提高运行的经济性。调度可以根据负荷的变化投切部分变压器以减少电能损耗，提高运行效率，从而提高运行的经济性；3、可以分期安装变压器。如变电站的负荷是遂渐增加的，相应可以遂年根据需要安装并列变压器，从而减少初次投资，充分发挥资金的经济效益；4、有利于安排变压器的不停电检修。
变压器并联有利于变压器不停电检修，但在实际运用中每个配电变压器都配置成双变压器并联从成本上考虑肯定是不可行的。为了实现每个配电变压器都可以不停电检修，徐州海伦哲公司开发了一款供电负荷转移车，用于常用规格配电变压器不停电检修，现结合这一款供电负荷转移车，分析一下变压器并联运行在旁路带电作业中的实际运用。
一、旁路带电作业中变压器并联运行实例
旁路作业法是先引入旁路电缆对工作区域内的负荷进行临时供电，再将工作区域内的线路停电后进行检修，期间可以保证对用户的不间断供电，实现不停电检修。
以下案例为海伦哲供电负荷转移车带电更换变压器的一个应用实例。
（一）车载变压器和待换变压器的参数
1.供电负荷转移车中SC（L）B10-400/10干式变压器参数表
序号 变压器参数项目 参数
1 额定容量 400 kVA
2 连接组别 Dyn11
3 高压额定电压 10kV
4 低压额定电压 400V
5 阻抗电压（Uz75℃） 4%
2.待换柱上S11-M-200/10变压器参数表
序号 变压器参数项目 参数
1 额定容量 200 kVA
2 连接组别 Dyn11
3 高压额定电压 10kV
4 低压额定电压 400V
5 阻抗电压 3.79%
（二）试验内容
1.将供电负荷转移车停放到待换变压器附近，分别将供电负荷转移车低压输出与待换变压器低压侧连接，将供电负荷转移车高压输入与待换变压器高压侧连接；作业方式是用绝缘斗臂车带电作业。
2.用验电器对供电负荷转移车高压侧开关柜进线柜进行验电并用钳形电流表测量柱上变压器低压侧所带负荷电流。（见下表）
相 A B C
电流值（A） 24 23 23.5
3.合供电负荷转移车高压侧开关柜负荷开关，并使用验电器进行合闸后验电，供电负荷转移车带电运行。
4.分别测量供电负荷转移车变压器低压侧相电压，供电负荷转移车变压器与柱上变压器低压侧电压差及相角差。
（1）箱变变压器低压侧相电压
（2）箱变变压器与柱上变压器低压侧电压差
（3）箱变变压器与柱上变压器低压侧相角差
5.低压柜判断各相相位角相差不到十度，相序正确，可以进行变压器并列操作，将自动投切柜手自动开关打到手动，将低压柜1#断路器手动分合闸开关打到合闸，变压器并列，测量箱变车低压侧出线电流。（见下表）
6.将自动投切柜手自动开关打到手动，将低压柜1#断路器手动分合闸开关打到分闸，裂解变压器，供电负荷转移车中变压器退出运行，进行收车操作。
二、变压器并联技术条件分析
（一）变压器理想并列运行的条件：
1.各台变压器的电压比（变比）应相同（相差不超过±5%）；
2.各台变压器的阻抗电压应相等（相差不超过±10%）；
3.各台变压器的接线组别应相同；
4.变压器容量差别不能超过3：1。
（二）不同条件下变压器并联运行环流分析
为了方便分析，本文以旁路带电作业中变压器并列运行为例来说明。图1给出了两台变压器并列运行拓扑图，图2给出了变压器并联等效电路图。其中1#变的变比KI，2#变的变比KII，两个变压器的联结型式相同。
图1 变压器并列运行拓扑图
图2 变压器并联等效电路图
1.两并联变压器连接组别不同环流分析
如果联结组不同，当各变压器的原边接到同一电网时，它们副边线电压的相位不同，而且至少是30度（Y，y0和Y，d11并联时，副边线电动势的相位差就是30度）。在此情况下，如果两变压器的变比相等，图中Eab1= Eab2= Eab是两变压器副边的线电动势，从图可见，副边有电动势差：
如两并联变压器阻抗分别为0.05，则系统环流为E/（ZKI+ZKII）=5.18（Eab/ZK），即系统环流大小为系统额定电流的5.18倍，所以联结组别不同的变压器绝对禁止并联运行。
2.两并联变压器连接组别相同环流分析
设两台变压器连接组号相同，变比不等，将一次侧各物理量折算到二次侧，并忽略励磁电流，则得到并联运行时的简化等效电路（如图2），在空载时，两变压器绕组之间的环流为：
（三）旁路带电作业中变压器并联运行实例分析
1.经测量本次实验变压器变压比相差1.27%
2.根据车载变压器和柱上变压器参数，带入环流计算公式可得出本次试验产生的环流为0.00238倍额定电流约2.57A。
3.计算数据显示试验变压器并联后环流比较小，可以并联运行；变压器并联运行后，低压侧环路上实测相电流有所增加，待换变压器和车载变压器工作正常。
三、仿真分析
基于以上的分析，本文建立了如图1所示的MATLAB/SIMULIC仿真模型，从变压器环流方面进行仿真研究。1#变压器参数：容量400kVA，联结型式Dyn11，变比n1=10/0.4，阻抗压降4%；2#变压器参数：容量200kVA，联结型式Dyn11，变比n1=10/0.395，阻抗压降3.79%；因此，两台变压器具有相同的联结型式，变比、阻抗压降也十分接近。
（一）环流仿真分析
图4给出了1#变压器、2#变压器高压侧与总的电流波形，变压器之间环流有效值为2.42A，与理论计算2.57A基本相同，与实际试验数据也基本相同，车载变压器和待换高损变压器并联运行良好。
四、结论
理论计算分析和MATLAB/SIMULIC软件仿真分析显示，变压器并联运行的必要条件是连接组别相同，在连接组别相同的前提下，系统产生环流的大小与变比和变压器阻抗有关系，系统环流大小与两台并联变压器低压侧电压差成正比，与变压器的阻抗之和成反比，环流与负载的大小无关，组别相同的条件下，只要变比不同，即使在空载时，两台变压器内部也会产生环流，由于变压器的阻抗很小，即使变压器变比相差很小，也会引起较大的环流，所以，在旁路带电更换变压器，一定要保证并联变压器连接组别相同和变比相同。
参考文献：
[1]孟等编著.10/0.4变配电实用技术.机械工业出版社2007.1.