串聯(lián)諧振電路的介紹
發(fā)布時(shí)間:2022-07-01 16:36:11
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在電路中,電感和電容的影響正好相反。在電感、電壓超前電流和電容、電壓滯后電流中,電壓和電流之間存在90度的相位差。因此,在L和C串聯(lián)電路中,通過(guò)電感和電容的電流是相同的,兩者之間的電壓相位差為180°。當L和C之間的電壓大小相等時(shí),它們相互抵消,此時(shí)測量LC兩端的電壓值為0。這不是很神奇嗎?現在讓我們看看是怎么發(fā)生的。
當談到電容電感時(shí),讓我們回顧一下質(zhì)量因數Q,它被定義為電抗與電阻的比率,電抗隨頻率變化。低頻時(shí)電感較小,隨頻率的增加而增大。低頻時(shí)電容電抗較大,隨頻率的增加而減小。然后,在L和C的任意串聯(lián)電路中,信號源的頻率逐漸變化,在一定的頻率范圍內,電感和電容基本相同。我們稱(chēng)之為特例共振,這個(gè)頻率叫做共振頻率,這個(gè)電路叫做串聯(lián)諧振電路。
在lc串聯(lián)電路中,當信號源的頻率低于諧振頻率時(shí),電容電抗大于電感。隨著(zhù)頻率的降低,電容器的電容電抗變大,電感的電感變小。因此,電路的總電抗會(huì )隨著(zhù)頻率的降低而增加。因此,隨著(zhù)頻率的降低,電路中的電流會(huì )變小。當頻率高于諧振頻率時(shí),電感大于電容電抗。隨著(zhù)頻率的增加,電容電抗變小,電感變大。此時(shí),電路中的總電抗將隨著(zhù)頻率的增加而增加。因此,隨著(zhù)頻率的增加,電路中的電流變特性降低,因此,我們得出了一個(gè)非常重要的結論:當LC串聯(lián)電路中的頻率等于諧振頻率時(shí),電路中的電流較大,當諧振頻率越高或越低時(shí),電路中的電流就會(huì )減小。
L和C在共振下的電壓是多少?通常,L和C的電壓很大,通常是施加在電路上的電壓的q倍,例如,在Q值為10的LC串聯(lián)電路中,如果信號源提供的電壓為10V,則電感和電容兩端的電壓為100V,不用擔心,兩個(gè)電壓之間存在180度的相位差,電路的總電壓仍然為10V加起來(lái)之后,電容電感兩端的高電壓是由于電容的電場(chǎng)和電感的磁場(chǎng)所存儲的能量在每個(gè)循環(huán)中在電容器和電感之間來(lái)回傳遞而引起的。
通過(guò)對這一關(guān)系的深入理解,可以利用串聯(lián)諧振裝置的特點(diǎn),設計出一些實(shí)用的電力測試裝置,很容易與串聯(lián)諧振電路一起發(fā)揮作用,其基本原理是利用勵磁變壓器激勵串聯(lián)諧振電路,通過(guò)調節變頻控制器的輸出頻率使電路電感L和電容C串聯(lián)諧振,變頻控制器為整套設備供電,將380V或220V的固定幅頻正弦交流電源轉換成幅頻可調的正弦波,勵磁變壓器將變頻電源的輸出電壓提高到合適的試驗電壓,高壓電抗器L與試樣C發(fā)生串聯(lián)諧振,諧振電壓為試樣C所加電壓,通過(guò)調節變頻電源的輸出電壓就可以。