串联谐振电路振幅
栏目:谐振技术 发布时间:2020-08-06 17:12

交流电路中电压的谐振是一个过程,其中单个电路元件上出现的电压大于电源电压。这种过程发生在由串联连接的电容和电感组成的电路中。

 

串联谐振装置电路中。 为了使交流电路产生谐振,必须满足条件。首先,电感的电抗必须等于电容器的电抗。在这种情况下,这种电路的有源电阻应最小。

 

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其次,由电感和电容组成的串联谐振电路的固有频率必须与电源电压的频率一致。然后在电路中发生电压谐振。存储在磁场中的能量完全转换为电容器中电场的能量,反之亦然。

 

串联谐振

 

对于交流电压源,这样的电路实际上变成了短路,并且最大可能的电流流入其中。仅受环路的有源电阻限制。由于在谐振频率下电感和电容的电抗变为零,并且能量没有消散在其中。与有源电阻不同,有源电阻根据伦茨焦耳定律释放热量。

 

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图2-电流和总电抗与电压源频率的关系

 

当电源电压的频率或电路的参数改变时,谐振消失。电路元件两端的电压根据欧姆定律分布。也就是说,电容和电感两端的电压降等于电流乘以它们的电抗。

 

在谐振情况下,电容器或电感两端的电压将比电源电压大Q倍。Q是电路的品质因数,是电路中谐振阻尼系数的倒数。因此,电路的Q因数越高,电压升高将越大。

 

电压的增加是由于能量在电路中逐渐积累这一事实而发生的。源电压激发电路中的谐振。幅度将一直增加,直到谐振电路中的损耗变得等于信号源给定的能量为止。

 

这个过程可以通过一个人摆动秋千的例子来说明。一个人站在地上,通过推动秋千为秋千提供能量。摆动,逐渐摆动,增加振幅。有一瞬间,摆动手的摆动停止,摆动因惯性而进一步移动。但是,摆动幅度的增加并不受重力和摩擦力的无限限制。当所有力平衡时,将出现最大的谐振幅度。

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