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串聯諧振的原理
發布時間:2021-11-25 08:48 來源:csch 閱讀:

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。電路達到這種狀態稱之為諧振。在諧振狀態下,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現象,并在科學和應用技術上充分利用諧振的特征,同時又要預防它所產生的危害。按電路聯接的不同,有串聯諧振和并聯諧振兩種。

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 ;激勵供給電路的能量全轉化為電阻發熱。為了維持振蕩,激勵必須不斷供給能量補償電阻的發熱消耗,與電路中總的電磁場能量相比每振蕩一次電路消耗的能量越少,電路的品質越好。

串聯諧振、串聯諧振電路的原理

隨著各個地方電纜的交流試驗規程的不斷建立和電力系統大容量試品的增多,串聯諧振電源電源在電力系統中應用越來越廣泛,要求我們對串聯諧振的認識不斷深入,我們將對串聯諧振的原理和串聯諧振電源在現場的應用和大家一起展開討論。

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:其復阻抗為:

 

?

 

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,由于這種諧振發生在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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