RLC串联电路充电过程探究

陈　猛

(南京信息工程大学，江苏 南京　210044)



RLC串联电路充电过程探究

陈猛

(南京信息工程大学，江苏 南京210044)

摘 要：本论文借助于MATLAB软件对RLC串联电路进行了动态分析并分别探究了电阻、电容、电感这三个因子对RLC串联电路充电的影响情况。利用Simulink中的Simpowersystems对RLC串联电路的充电过程进行仿真，探究电阻、电容、电感这三个因子对RLC串联电路充电过程的影响。

关键词：MATLAB；RLC串联电路；仿真

利用Simulink中的Simpowersystems对RLC串联电路的充电过程进行仿真，分别探究电阻R、电容C、电感L这三个因子对RLC串联电路充电过程的影响[1-3]。

1电阻R对电路影响

仿真电路如图1所示：

图1　探究电阻对电路影响的仿真电路图

相应的仿真结果图4所示：

图2　探究电阻对电路影响中UC的变化图

图3　探究电阻对电路影响中IL的变化图

根据上面得到的Scope波形图，分析得到：

R越大，UC、IL达到稳定的时间越短，且UC、IL在该过程中变化的幅度较小。反之亦然。

2电容C对电路影响

仿真电路电路图如图4所示：

图4　探究电容对电路影响的仿真电路图

相应的仿真结果如下：

图5　探究电容对电路影响中UC的变化图

图6　探究电容对电路影响中IL的变化图

根据上面得到的Scope波形图，分析得到：

C越小，UC的变化周期越短，但C对UC的变化幅度没有影响；同时，C越小，IL的变化周期越短且幅度越小。反之亦然。

3电感L对电路影响

仿真电路电路图如下：

图7　探究电感对电路影响的仿真电路图

相应的仿真结果如下：

图8　探究电感对电路影响中UC的变化图

图9　探究电感对电路影响中IL的变化图

根据上面得到的Scope波形图，分析得到：L越小，UC达到稳定的时间越短且变化幅度越小，IL达到稳定的时间越短但变化幅度越大。反之亦然[4-6]。

4结论

利用MATLAB软件对RLC串联电路进行动态仿真分析，能使结果更加直观。在探究电阻、电容、电感这三个因子对RLC串联电路放电、充电的影响情况，制作相应的GUI界面和利用Simulink进行仿真，其具有时间短、速度快、准确度高的优点，这大大方便了RLC串联电路的研究。同时，本论文中所用的方法具有普适性，也可运用于其他电路分析中，给电路分析提供了方便。

参考文献：

[1]李海涛，邓樱.MATLAB程序设计教程[M].北京：高等教育出版社，2002:1.

[2]刘同娟，郭键，刘军，等.MATLAB建模、仿真及应用[M].北京：中国电力出版社，2009:1.

[3]张天瑜，张卉.MATLAB软件在RLC阻尼振荡电路分析中的应用[J].港航论坛，2006，(2)：39-43.

[4]管自新，温智宁.基于MATLAB常微分算子ode45的RLC电路状态轨迹的描绘[J].中国科技信息，2008(13)：34-25.

[5]裘雪敬，阳天舒，冯娟，等.基于MATLAB的RLC仿真实验平台开发[J].大学物理实验，2014,27(3)：108-111.

[6]部德才.用数字毫伏表测量RLC串联电路相频特性[J].大学物理实验，2014(5)：29-31.

Research of the RLC Series Circuit Charging Process

CHEN Meng

(Nanjing University of Information Science & Technology,Jiangsu Nanjing 210044)

Abstract：It does some dynamic analysis about the RLC series circuit by using MATLAB software and explores the influence of the resistor,capacitor as well as inductor on it respectively.The charging process of RLC series circuit is simulated by using the Simpower systems tool of Simulink and the influence of the resistor,capacitor as well as inductor on the charging process of RLC series circuit is explored.

Key words：MATLAB；RLC series circuit；simulation

中图分类号：O 4-33

文献标志码：A

DOI：10.14139/j.cnki.cn22-1228.2016.001.011

文章编号：1007-2934(2016)01-0041-05

基金项目：南京信息工程大学科研项目(N1885012052)(N1885013134)

收稿日期：2015-07-31