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RLC電路串聯諧振特性的研究

2025-2-24  閱讀(202)

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RLC電路:由電阻,電感,電容組成的電路。RLC電路是一種由電阻(R)、電感(L)、電容(C)組成的電路結構。電路元件都被視為線性元件的時候,一個RLC電路可以被視作電子諧波振蕩器。這種電路的固有頻率一般表示為:(單位:赫茲Hz)。

RLC電路諧振串聯時,電流只有一個回路,電流大小等于回路電壓除以阻抗.,流不可能大于電源輸出電流(等于該電流)。而電容和電感上的電壓互為相反,回路電壓等于這兩個電壓差值加上電阻壓降,因此串聯諧振是電壓諧振而不是電流諧振。

并聯時,負載電壓只有一個,電流回路有兩個,電壓與電源相同,電容電流與電感電流的差值等于電源電流,因此這是電流諧振。RLC串聯諧振電路當然可以做升壓變壓器:當電容與電感的阻抗值接近時這兩個阻抗壓降可達到非常高的數值.電氣試驗中大型變壓器交流試驗就有利用此原理提高被試變壓器的試驗電壓。

RLC串聯電路的諧振條件:在RLC串聯電路中,當電路中的XL=XC時,阻抗角∮=0,即電源電壓和電流同相,這種現象稱為串聯諧振。RLC電路諧振條件是Xc=Xl,即ωL=1/ωC,由此可得電路固有諧振條件為f0=1/(2π√LC)。阻抗條件:諧振后虛部相等符號相反。串聯阻抗等于0,并聯阻抗等于無窮大。就是在諧振的時候,串聯電路諧振電流無窮大;并聯電路諧振電壓無窮大(理論值)。或者說:串聯電路中:總的輸入阻抗的虛部等于零(諧振就是輸出的電壓和電流同相)。

RLC串聯諧振的特點:(1)諧振發生時,因感抗XL等于容抗XC,所以,阻抗達到最小值,電路呈電阻性。(2)在電壓U不變的情況下,電路中的電流I達到最大值。(3)由于諧振時XL=XC,所以UL=UC,而UL和Uc的相位相反,相加時互相抵消,所以電阻上的電壓等于電源電壓。串聯電路諧振時具有某些特點,了解諧振現象可以利用這些特點,又可防止某些特點所帶來的危害。

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