RLC电路系列中的共振

考虑A.RLC电路在这电阻器电感器电容器串接在a上电压供应。这系列RLC电路有一个区别性的特性,即在一个叫做共振频率的特定频率上共振。
在该电路的电路和电容器中,能量以两种不同的方式存储。
rrlcc

  1. 当一个当前的在电感器中流动,能量被储存在其中磁场
  2. 当电容器充电时,能量储存在静电场中。

电感器中的磁场由电流构建,该电流由放电电容器提供。类似地,电容器通过通过折叠电感器折叠而产生的电流来充电,并且该过程继续开启和开启,导致电能在磁场和磁场之间振荡电场.在某些情况下,在特定的频率称为共振频率感抗电路的电抗与电容电抗相等,使电能在电容的电场和电感的磁场之间振荡。这就形成了电流的谐振子。在RLC电路中,电阻器的存在使这种振荡在一段时间后消失,称为电阻器的阻尼效应。

频率归型电抗和电容电抗的变化

感应电抗的变化与频率

rrlcc

我们知道感抗XL.=2πfl表示电感电抗与频率成比例(xL.和道具ƒ)。当频率为零或直流电抗为零时,电路起短路作用;但当频率增加时;感抗也增大。在无限大的频率下,感应电抗变为无限大,电路表现为开路。这意味着,当频率增加时,感抗也增加,当频率减少时,感抗也减少。所以,如果我们在感应电抗和频率之间画一张图,它是一条直线,如上图所示,它是一条通过原点的直线曲线。

容抗随频率的变化

rrlcc
从容抗X的公式可以清楚地看出C= 1 / 2πfC,频率和容抗成反比。在直流电或频率为零的情况下,容抗无穷大,电路表现为开路,当频率增加到无穷大时,容抗减小,频率为无穷大时,电路表现为短路,所以容抗随频率的减小而增大,如果我们在容抗和频率之间画一个曲线图,它是一个双曲线,如上图所示。

电感抗电抗和电容电抗VS频率

rrlcc
由以上讨论可知,感应电抗与频率成正比,容性电抗与频率成反比,即在低频X处L.是低和xC很高,但必须存在频率,其中感应电抗的值变得等于电容电抗。现在,如果我们绘制一个电感电抗的单个图,VS频率和电容电抗VS频率,那么必须发生这两个图彼此的点。在交叉点的那点,电感和电容电抗变得相等,并且这两个距变为相等的频率称为谐振频率fR.
以谐振频率,xL.= X.L.


在共振f = fR.解上面的方程,我们得到,

阻抗频率的变化


串联RLC电路中的谐振,两个电抗变得相等并互相抵消。因此,在谐振系列RLC电路中,对电流流的反对仅是由于电阻。在R.esonance, the total impedance of series RLC circuit is equal to resistance i.e Z = R, impedance has only real part but no imaginary part and this impedance at resonant frequency is called dynamic impedance and this dynamic impedance is always less than impedance of series RLC circuit. Before series resonance i.e before frequency, fR.电容电抗主导和在共振之后,电感抗抵抗力主导和谐振,电路纯粹是电阻电路,导致大量电流通过电路循环。

谐振电流

rrlcc
在串联RLC电路中,总电压是电阻、电感和电容之间电压的相量和。在串联RLC电路中的谐振,既电感和电容电抗相互抵消,我们知道在串联电路中,流过所有元件的电流相同,因此电感器和电容器两端的电压均匀且方向相反,从而彼此抵消。因此,在串联谐振电路中,电阻跨电压等于电源电压I.e V = VR.
在串联RLC电路电流中,I = V / Z但谐振电流I = V / R,因此谐振频率下的电流最大,因为在电路阻抗处的谐振中仅是电阻,最小值。
上面的图表显示了电路电流和频率之间的关系。开始时,当频率增加时,阻抗ZC降低,因此电路电流增加。在某些时间频率变得等于谐振频率之后,在该点感应电抗处变得等于电容电抗并且电路的阻抗降低并且等于电阻电阻。所以此时,电路电流变为最大I = V / R.现在当频率进一步增加时,ZL.增加和增加zL.,电路电流降低,然后当频率变为无限时,电流下降最终降至零。

谐振的功率因数

rrlcc
在谐振时,感抗等于容抗,因此电感和电容之间的电压相互抵消。电路的总阻抗只是电阻。所以,这个电路就像一个纯电阻电路,我们知道在纯电阻电路中,电压和电路电流在同一相位,也就是VR.,v和我相同的相位方向。因此,电压和电流之间的相位角为零功率因数是统一的。

系列RLC谐振电路的应用

串联RLC电路中的谐振以特定频率发生,因此它用于过滤和调整目的,因为它不允许不需要的振荡,否则会导致信号失真,噪声和电路损坏通过它。
总结
对于具有一定频率的串联RLC电路,称为谐振频率,必须记住以下几点。所以在共振:

  1. 归纳反应X.L.等于电容电抗xC
  2. 电路的总阻抗变为等于R i.e Z = R的最小值。
  3. 电路电流随着阻抗降低而达到最大值,I = V / R。
  4. 电感器和电容器跨越电压彼此取消,因此电阻跨电压VR.= V,电源电压。
  5. 由于净电抗为零,电路变成纯电阻电路,因此电压和电流在同一相位,所以它们之间的相位角为零。
  6. 功率因数是单位。
  7. 频率在串联RLC电路中发生的频率


想更快地学习吗?
每周把电子产品送到你的收件箱。
不需要信用卡 - 它是100%免费。

关于电气4Ubetway网页版.

betway网页版Electrical4U致力于与电气和电子工程相关的所有东西的教学和分享。

留下你的评论