串聯(lián)諧振的總電阻
發(fā)布時(shí)間:2022-08-20 17:38:48
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當發(fā)生諧振時(shí),電阻不等于電源電壓的原因是當發(fā)生諧振時(shí),電阻上的電壓是電源電壓和充放電電容器電壓之和,因此,電阻電壓=電源電壓電容電壓,不等于電源電壓。當串聯(lián)諧振設備電路發(fā)生諧振時(shí),串聯(lián)諧振電路的總阻抗等于電阻,而串聯(lián)諧振電路的總電阻等于電阻上的電壓。此時(shí)電容和電感都有電壓,電感上的電壓等于電容上的電壓,但電壓方向相反。請注意操作,不要把電容和電感上的電壓不足誤認為是安全問(wèn)題。
串聯(lián)諧振電路的頻率選擇特性通常用Q值表示。Q值越大,頻率選擇特性越好。串聯(lián)電路串聯(lián)諧振的總電阻,q=ωL/r=1/ωCr,因此r=(外電阻+內阻)越小越好。對于并行電路,R越大越好,當然,應該考慮最大功率輸出的問(wèn)題,因此串聯(lián)諧振的內阻等于串聯(lián)諧振的外部電阻,如果信號源恒定,外圍電阻不變,則應適當調整外圍電容和電感,以增加電路的選頻特性,在串聯(lián)諧振實(shí)驗中,當電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí),為什么電阻上的電壓小于信號源上的電壓,在串聯(lián)電路中,電流在任何地方都是一樣的。這是一樣的,不僅有效值是一樣的,而且瞬時(shí)值也是一樣的,也就是說(shuō),在任何時(shí)候都是一樣的。
電感器和電容器中的電流與端子電壓不同,電容器的端子電壓在90度的電流后,電感器的端子電壓由90度的電流推進(jìn)。目前,電感和電容中的電流相位相同,因此電感兩端的電壓與電容兩端的電壓相反,也就是說(shuō),在任何時(shí)候,電容和電感的電壓相互“抵消”,串聯(lián)諧振是指電感和電容電抗與頻率有關(guān),必須有一定的頻率,在此頻率電感和電容電抗相等。由于電感器兩端的電壓為電感倍增電流,電容器兩端的電壓為電容倍增電流,所以電感器兩端的電壓與該頻率下電容器兩端的電壓完全相同,方向相反,所以完全抵消。在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中,整個(gè)電路的電壓一般不同于電流相位,如果調整電路元件(L或C)的參數或電源頻率,它們可以處于同一相位,整個(gè)電路呈現純電阻。當電路達到這個(gè)狀態(tài)時(shí),它被稱(chēng)為諧振。
串聯(lián)諧振的總電阻是由電阻、電感和電容組成的串聯(lián)電路。當容性電抗XC和電感電抗XL相等,即XC=XL時(shí),電路中電壓U和電流I的相位相同,電路呈現純電阻。這種現象稱(chēng)為串聯(lián)共振。當串聯(lián)諧振發(fā)生時(shí),電路Z=R2Xc、電抗元件的阻抗具有最高電壓,因此也稱(chēng)為電壓諧振。在許多壽命中,被測產(chǎn)品的電容和電抗器構成串聯(lián)諧振連接模式、分壓器的諧振電壓、以及通過(guò)激勵和耦合諧振輸出的調頻功率的激勵功率。
在串聯(lián)電路中,測量串聯(lián)諧振總電阻電路的品質(zhì)因數Q有兩種方法。一種是根據公式q=UL/U0=UC/U0進(jìn)行測量。UC和UL分別是發(fā)生共振時(shí)電容器C和電感線(xiàn)圈L上的電壓。另一種是通過(guò)測量共振曲線(xiàn)的頻寬△f=f2-f1,然后根據Q=F0/(f2-f1)來(lái)計算Q值。其中f_0是諧振頻率,當f_2和f_1被失諧時(shí),即,當輸出電壓的幅度減小到最大值的1/2(=0.707)倍時(shí),上和下頻率點(diǎn)是,Q值越大,曲線(xiàn)越尖銳,通帶越窄,電路的選擇性越好。當提供恒定電壓源時(shí),電路的品質(zhì)因數、選擇性和通帶僅由電路本身的參數決定,但獨立于信號源。串聯(lián)諧振是指當一個(gè)電路(任何實(shí)際電路都可以等效于這個(gè)戴維南電路模型)的總電感電抗為零時(shí),以一定的頻率作為激勵電壓源,與串聯(lián)諧振電阻、電容、電感串聯(lián)在電路兩端,此時(shí)的激勵源相當于直接加電阻,串聯(lián)諧振的總電能與電路中的電阻與電感或電容電抗進(jìn)行比較此時(shí)的電阻比就是品質(zhì)因數。然而,品質(zhì)因數不得小于零。如果它小于零,則電路將受到自激。