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串联谐振是怎样产生的及总电阻是多少
2021-07-20

在电阻、电感、电容的串联电路中,电路端电压与总电流同相的现象称为串联谐振。在R-L-C串联电路中,只有当电感XL等于容抗XC时,端电压U才能与电流I同相,因此串联谐振的条件为:ωL=1/ωC。当参数 L 和 C 恒定时,可以改变频率使串联谐振。
 
谐振时电阻不等于电源电压的原因是:发生谐振时,电阻上的电压是电源电压和充放电电容电压之和,所以电阻电压=功率电源电压+电容电压,不等于电源电压 串联谐振电路谐振时,串联谐振器件的总阻抗等于电阻,串联谐振的总电阻等于电阻上的电压.此时电容和电感上都有电压,电感上的电压等于电容上的电压。 ,只是电压的方向相反。操作时要小心。不要误认为电容和电感上没有电压而造成安全问题。

 

串联谐振电路的选频特性通常用Q值表示。 Q值越大,选频特性越好。对于串联电路,串联谐振的总电阻为Q=ωL/R=1/ωCR,所以R=(外阻+内阻越小越好。对于并联电路,R越大越好.当然要考虑最大功率输出,所以串联谐振内阻一般等于串联谐振外阻,如果信号源固定,外围电阻固定,外围电容和电感也要调整适当增加电路的选频特性 做串联谐振实验时,为什么电路串联谐振时电阻上的电压小于信号源的电压?串联电路中的电流是一样的这是一样的,不仅有效值是一样的,瞬时值也是一样的,也就是说,在任何时刻都是一样的。

 

串联谐振


电感器和电容器中的电流与电容器两端的电压异相。电容两端的电压滞后于电流 90 度,而电感两端的电压超前电流 90 度。现在电感和电容中的电流同相,所以电感和电容两端的电压同相。端电压反相,即电容和电感上的电压随时“抵消”。串联谐振意味着感抗和容抗都与频率有关。感抗和容抗相等的频率必须存在一定的频率。由于电感两端的电压是感抗乘以电流,因此电容器两端的电压是容抗乘以电流。因此,在这个频率下,电感两端的电压与电容两端的电压完全相同,方向相反,完全抵消。在具有电阻器R、电感器L和电容器C元件的交流电路中,电路两端的电压与其中的电流同相。是不同的。如果调整电路元件的参数(L或C)或电源的频率,就可以使它们同相,整个电路就显得纯电阻了。达到这种状态的电路称为谐振。
 

串联谐振的总电阻在由电阻、电感和电容组成的串联电路中。当容抗XC与感抗XL相等,即XC=XL时,电路中电压U与电流I同相,电路呈现纯电阻。这种现象称为串联谐振。当电路有串联谐振时,电路的阻抗Z=√R2+XC,电抗元件上的电压最高,故又称电压谐振。生活中很多地方都使用串联谐振。原理设计上,被测产品的电容器和电抗器形成串联谐振连接,分压器的谐振电压作为过压保护信号,调频电源输出励磁和联合谐振的励磁电源。
 

在串联电路中,串联谐振总电阻电路的品质因数Q可以用两种方法测量。一种是根据公式Q=UL/U0=Uc/U0来衡量。 Uc 和 UL 分别是谐振时的电容器 C 和电感器 L。另一种方法是测量谐振曲线的通带宽度△f=f2-f1,然后根据Q=f0/(f2-f1)计算Q值,其中f0为谐振频率,f2和f1为失谐时,即输出电压幅值下降到最大值的1/√2(=0.707)倍时的上下频点,Q值越大,曲线越陡峭,通带越窄,电路的选择性越好。当用恒压源供电时,电路的品质因数、选择性和通带仅由电路本身的参数决定,与信号源无关。串联谐振是指在一定频率下将激励电压源加到串联谐振电阻和电容上。 ,当电感串联在电路两端时,总电感为零。这时,激励源就相当于直接加到电阻上。与电路中的电阻相比,串联谐振的总电感与电阻的比值是品质因数,但品质因数不能小于零。如果小于零,电路将经历自激振荡。

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