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電路發生串聯諧振現象后會有哪些特性
發布時間:2021-10-28 閱讀次數:2884

電路發生串聯諧振現象后會有哪些特性

1.電流與電壓相位相同,電路呈電阻性。

2.串聯阻抗最小,電流最大:這時Z=R,則I=U/R。

3.電感端電壓與電容端電壓大小相等,相位相反,互相補償,電阻端 電壓等于電源電壓。

4.諧振時電感(電容)端電壓與電源電壓的比值稱為品質因數Q,也等于感抗(或容抗)和電阻的比值。當Q>1時,L和C上的電壓遠大于電源電壓(類似于共振),這稱為串聯諧振,常用于信號電壓的放大;但在供電電路中串聯諧振應該避免。

① 從定義上看可以通過判斷串聯回路電抗時候為零來判斷;

② 在實驗中可以通過改變信號源頻率,使總阻抗達到最小,此時電路發生諧振。

測試方案:

① 改變L、C的數值,測電路中的電流,達到最大值時即為諧振點。

② 改變L、C的數值,同時測電路中的Ul和Uc,當Ul=Uc時,就為諧振點。

③ 改變L、C的數值,測電路中的Ur,當Ur=Ui時就為諧振點。

對于包含電容和電感及電阻元件的無源一端口網絡,其端口可能呈現容性、感性及電阻性,當電路端口的電壓U和電流I,出現同相位,電路呈電阻性時。稱之為諧振現象,這樣的電路,稱之為諧振電路。

諧振的實質是電容中的電場能與電感中的磁場能相互轉換,此增彼減,完全補償。電場能和磁場能的總和時刻保持不變,電源不必與電容或電感往返轉換能量,只需供給電路中電阻所消耗的電能。

諧振電路在無線電技術、廣播電視技術中有著廣泛的應用。各種無線電裝置、設備、測量儀器等都不可缺少諧振電路。這種電路的顯著特點就是它具有選頻能力,它可以將有用的頻率成分保留下來,而將無用的頻率成分濾除,比如收音機、電視機。

收音機的天線會同時接收多個電臺發射的不同載波的廣播節目,改變諧振電路的諧振頻率,使其諧振在所需要接收臺的載頻上,從而選擇出所接收臺的廣播信號,而濾除掉除此之外的其他臺及外來的無用信號,這就完成了選臺。電視機的選臺也是這樣。

在我們研究動態電路它的相關特性時,我們會應用到串聯諧振(別稱變頻串聯諧振試驗裝置)它的相關應用,動態電路也就是存在著動態元件的電路。這些動態元件一般我們通常使用的都是電容和電感,或者是互感器這些軟件。它們進行串聯時,會因為一些特殊的條件而發生串聯諧振具體的發生串聯諧振后會產生什么樣的特殊現象呢?下面來簡單介紹一下。

首先第一點就是在這樣電路實驗裝置中。電壓與電流的相位會產生一致的現象。此時的電路我們稱為純阻性電路這種電路比較特殊,它相當于只有一個電阻產生作用,這些電容和電感可以相當于就是不存在于電路中,但是這里需要注意的是,只是在這個特定的條件下,電容電感可以相當于不存在,但是一旦條件發生了改變的話,電容電感它的的電壓值就會發生變化,這時的它們不可以當作是不存在的。

然后就是根據相關的串聯諧振試驗中我們可以看到發生這個現象時,它的阻抗最小電流達到了最大限度,此時電容端與電感斷它的電壓值大小相等但是它們的相位是相反的,而在這個時候,位于電路中的電阻元件,它的電壓值等同于電源的電壓值。

在發生串聯諧振時,電感電壓與電源的電壓它們的比值稱作為品質因素,而發生這樣的現象時,它的品質因素會遠遠大于正常的值。像這樣的現象,它通常應用于電路的放大,而對于我們生活中的供電廠它們供電過程中盡量避免這種現象的發生是最好的諧振的條件:即為X=WL-1/WC=0。解釋:由電感L和電容C串聯而組成的諧振電路稱為串聯諧振電路。其中R為電路的總電阻,即R=RL+RC,RL和RC分別為電感元件與電容元件的電阻;Us 為電壓源電壓,ω為電源角頻率。其中X=WL-1/WC。故得Z的模和輻角分別為當X=WL-1/WC=0時,即有φ=0,即XL與XC相同。現象:諧振的現象是電流增大和電壓減小,越接近諧振中心,電流表電壓表功率表轉動變化快,但是和短路的區別是不會出現零序量。

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