解析串聯諧振是怎麼諧振的及其原理
發布時間:2018-10-17 責任編輯:lina
【導讀】諧振電路在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中,電路兩端的電壓與其中電流位相一般是不同的。如果我們調節電路元件(L或C)的參數或電源頻率,可以使它們位相相同,整個電路呈現為純電阻性。
諧振電路在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中,電路兩端的電壓與其中電流位相一般是不同的。如果我們調節電路元件(L或C)的(de)參(can)數(shu)或(huo)電(dian)源(yuan)頻(pin)率(lv),可(ke)以(yi)使(shi)它(ta)們(men)位(wei)相(xiang)相(xiang)同(tong),整(zheng)個(ge)電(dian)路(lu)呈(cheng)現(xian)為(wei)純(chun)電(dian)阻(zu)性(xing)。電(dian)路(lu)達(da)到(dao)這(zhe)種(zhong)狀(zhuang)態(tai)稱(cheng)之(zhi)為(wei)諧(xie)振(zhen)。在(zai)諧(xie)振(zhen)狀(zhuang)態(tai)下(xia),電(dian)路(lu)的(de)總(zong)阻(zu)抗(kang)達(da)到(dao)極(ji)值(zhi)或(huo)近(jin)似(si)達(da)到(dao)極(ji)值(zhi)。研(yan)究(jiu)諧(xie)振(zhen)的(de)目(mu)的(de)就(jiu)是(shi)要(yao)認(ren)識(shi)這(zhe)種(zhong)客(ke)觀(guan)現(xian)象(xiang),並(bing)在(zai)科(ke)學(xue)和(he)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)上(shang)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)諧(xie)振(zhen)的(de)特(te)征(zheng),同(tong)時(shi)又(you)要(yao)預(yu)防(fang)它(ta)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)危(wei)害(hai)。按(an)電(dian)路(lu)聯(lian)接(jie)的(de)不(bu)同(tong),有(you)串(chuan)聯(lian)諧(xie)振(zhen)和(he)並(bing)聯(lian)諧(xie)振(zhen)兩(liang)種(zhong)。
串聯諧振時,電感電壓與電容電壓等值異號,即電感電容吸收等值異號的無功功率,使電路吸收的無功功率為0;電場能量和磁場能量都在不斷變化,但此增彼減,互相補償,這部分能量在電場和磁場之間振蕩,全電路電磁場能量總和不變 ;激ji勵li供gong給gei電dian路lu的de能neng量liang全quan轉zhuan化hua為wei電dian阻zu發fa熱re。為wei了le維wei持chi振zhen蕩dang,激ji勵li必bi須xu不bu斷duan供gong給gei能neng量liang補bu償chang電dian阻zu的de發fa熱re消xiao耗hao,與yu電dian路lu中zhong總zong的de電dian磁ci場chang能neng量liang相xiang比bi每mei振zhen蕩dang一yi次ci電dian路lu消xiao耗hao的de能neng量liang越yue少shao,電dian路lu的de品pin質zhi越yue好hao。
串聯諧振、串聯諧振電路的原理
隨著各個地方電纜dejiaoliushiyanguichengdebuduanjianlihedianlixitongdarongliangshipindezengduo,chuanlianxiezhendianyuandianyuanzaidianlixitongzhongyingyongyuelaiyueguangfan,yaoqiuwomenduichuanlianxiezhenderenshibuduanshenru,womenjiangduichuanlianxiezhendeyuanlihechuanlianxiezhendianyuanzaixianchangdeyingyonghedajiayiqizhankaitaolun。
串聯諧振的原理
先說諧振的產生,諧振是有R、L、C元件組成的電路在一定條件下的一種特殊現象,我們先帶領大家一起來分析R、L、C串聯電路發生諧振的條件和諧振時電路的特征,如圖1所示,R、L、C串聯電路在正弦電壓∪的作用下:其複阻抗為:


式中,電抗X=X1-Xc是角頻率w的函數,X隨w變化的情況如圖2所示,當w從零開始向∞變化時,X從-∞向+∞變化,在w《w0時,X《0時,電路為容性,在w》W0時,X》0時,電路為感性,在w=W0時,此時,電路阻抗Z(w0)=R為純電阻,電壓和電流同相,我們將電路此時的工作狀態稱為諧振,由於這種諧振發生在RLC串聯電路中,我們又可以稱為串聯諧振,串聯諧振電路等,公式1就是串聯電路發生的諧振條件, 由此可得諧振角頻率w。如下圖:

諧振頻率為

由此可見,串聯電路的諧振頻率是由電路自身參數l,C決定的,與外部條件無關,當電源一定時,可以調節L,C使電路固有頻率與電源頻率一致而發生諧振。
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