串聯(lián)諧振所屬的諧振電路有什么用?
發(fā)布時(shí)間:2020-05-19 16:32:00
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諧振即物理的簡(jiǎn)諧振動(dòng),物體的加速度跟偏離平衡位置的位移成正比,且總是指向平衡位置的回復力的作用下的振動(dòng)。
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相位一般是不同的。如果調節電路元件(L或C)的參數或電源頻率,可以使它們相位相同,整個(gè)電路呈現為純電阻性。電路達到這種狀態(tài)稱(chēng)之為諧振。在諧振狀態(tài)下,電路的總阻抗達到極值或近似達到極值。研究諧振的目的就是要認識這種客觀(guān)現象,并在科學(xué)和應用技術(shù)上充分利用諧振的特征,同時(shí)又要預防它所產(chǎn)生的危害。按電路聯(lián)接的不同,有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種。
串聯(lián)諧振
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(wú)功功率,使電路吸收的無(wú)功功率為0;電場(chǎng)能量和磁場(chǎng)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(chǎng)和磁場(chǎng)之間振蕩,全電路電磁場(chǎng)能量總和不變
;激勵供給電路的能量全轉化為電阻發(fā)熱。為了維持振蕩,激勵必須不斷供給能量補償電阻的發(fā)熱消耗,與電路中總的電磁場(chǎng)能量相比每振蕩一次電路消耗的能量越少,電路的品質(zhì)越好。
并聯(lián)諧振
電感電流與電容電流等值異號。我們常用的錄音機、復讀機等電子產(chǎn)品中的LC震蕩電路即是諧振電路。
簡(jiǎn)諧振動(dòng)
其動(dòng)力學(xué)方程式是F=-kx。 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(dòng)變化快,但是和短路的區別是不會(huì )出現零序量。
諧振電路的作用
收音機利用的就是諧振現象。轉動(dòng)收音機的旋鈕時(shí),就是在變動(dòng)里邊的電路的固有頻率。忽然,在某一點(diǎn),電路的頻率和空氣中原來(lái)不可見(jiàn)的電磁波的頻率相等起來(lái),于是,它們發(fā)生了諧振。遠方的聲音從收音機中傳出來(lái)。這聲音是諧振的產(chǎn)物。
諧振電路特點(diǎn):
a.電路阻抗Z最小,且為純電阻,及Z=R
b.電路中的電流I達到最大值,且與電源電壓相同
電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)的電流稱(chēng)為諧振電流,用Io表示,當電源電壓一定時(shí):
可根據RLC串聯(lián)電路的電流是否達到最大來(lái)判斷是否發(fā)生了串聯(lián)諧振。
c.L、C上電壓大小相等,方向相反,相互抵消
因此串聯(lián)諧振又稱(chēng)為電壓諧振,諧振時(shí)電感和電容兩端的等效阻抗為0,相當于短路。
d.電阻上的電壓等于電源電壓,達到最大值。
e.功率
有功功率:電源發(fā)出的功率及時(shí)電路電阻消耗的功率,且功率最大
無(wú)功功率:諧振時(shí),電路不從外部吸收無(wú)功功率。但電路內部的電感和電容之間周期性的進(jìn)行磁場(chǎng)能量與電場(chǎng)能量的交換。
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