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串聯(lián)諧振的生產(chǎn)原理以及品質(zhì)因數(shù)介紹

瀏覽次數(shù):648發(fā)布日期:2022-08-10

串聯(lián)諧振的產(chǎn)生原理:


  諧振是由R、L、C元件組成的電路在一定條件下發(fā)生的一種特殊現(xiàn)象。首先,我們來(lái)分析R、L、C串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件和諧振時(shí)電路的特性。R、L、C串聯(lián)電路,在正弦電壓U作用下,其復(fù)阻抗:Z=R+jωL?1ωC=R+jXL?XC=R+jX式中電抗X=XL—Xc是角頻率ω的函數(shù),X隨ω變化。


  當(dāng)ω從零開始向∞變化時(shí),X從﹣∞向﹢∞變化,在ω<ω0時(shí)、X<0,電路為容性;在ω>ω0時(shí),X>0,電路為感性;在ω=ω0時(shí)Χ(ω0)=ω0L?1ω0C=0,此時(shí)電路阻抗Z(ω0)=R為純電阻。電壓和電流同相,我們將電路此時(shí)的工作狀態(tài)稱為諧振。由于這種諧振發(fā)生在R、L、C串聯(lián)電路中,所以又稱為串聯(lián)諧振。式1就是串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件。


  由此式可求得諧振角頻率ω0如下:ω0=1LC諧振頻率為f0=12πLC由此可知,串聯(lián)電路的諧振頻率是由電路自身參數(shù)L、C決定的.與外部條件無(wú)關(guān),故又稱電路的固有頻率。當(dāng)電源頻率一定時(shí),可以調(diào)節(jié)電路參數(shù)L或C,使電路固有頻率與電源頻率一致而發(fā)生諧振;在電路參數(shù)一定時(shí),可以改變電源頻率使之與電路固有頻率一致而發(fā)生諧振。


  串聯(lián)諧振的品質(zhì)因數(shù):


  串聯(lián)電路諧振時(shí),其電抗X(ω0)=0,所以電路的復(fù)阻抗Zω0=R呈現(xiàn)為一個(gè)純電阻,而且阻抗為最小值。諧振時(shí),雖然電抗X=XL—Xc=0,但感抗與容抗均不為零,只是二者相等。我們稱諧振時(shí)的感抗或容抗為串聯(lián)諧振電路的特性阻抗,記為ρ,即ρ=ω0L=1ω0C=1LC?L=LCρ的單位為歐姆,它是一個(gè)由電路參數(shù)L、C決定的量,與頻率無(wú)關(guān)。工程上常用特性阻抗與9并稱此比值為串聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù),用Q表示,即Q=ρR=ω0LR=1ω0CR=1RLC品質(zhì)因數(shù)又稱共振系數(shù),有時(shí)簡(jiǎn)稱為Q值。它是由電路參數(shù)R、L、C共同決定的一個(gè)無(wú)量綱的量。



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