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串联谐振电路谐振频率降低的原因
2021-02-19

串联谐振电路由串联电容和电容组成的电路C,带电感线圈 L 和电阻 R,理想的串联谐振电路是仅由电感器(不带自身电阻)和电容器(LC电路),然后,在这种系统中,电路中电流,电容器两端的电压和电容器的电荷保持连续的电磁谐振,让我们看一下轮廓并考虑振动的来源,让最初充电的电容器放置在我们正在描述的电路中。


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在初始时刻,所有电荷都集中在电容器上,线圈上没有电流(图1.1),因为 电容器板上也没有外部电场,然后来自板的电子开始“离开”到电路中(电容器上的电荷开始减少),在这种情况下(由于释放的电子),电路中的电流增加,在这种情况下,电流的方向是从正到负(但是,一如既往),并且电容器是该系统的交流电源,但是,随着线圈上电流的增加,由于电磁感应现象,会出现反向感应电流(Ii)根据伦茨定律,感应电流的方向应抵消(减少)主电流的增长,当电容器的电荷变为零(所有电荷将耗尽)时,线圈中的感应电流强度将变为最大值(图1.2),但是,电路中的电流电荷不能消失(电荷守恒定律),然后这种电荷从电路中的一个极板离开,最终在另一个极板上终止,因此,电容器以相反的方向进行充电(图1.3),线圈上的感应电流减小到零,因为 磁通量的变化也趋于零。


串联谐振


当电容器充满电时,电子开始向相反的方向移动,即电容器以相反的方向放电,并产生电流,当电容器完全放电时,电流达到最大值,电容器的进一步反向充电使系统达到图1.1中的位置,只要您愿意,系统的这种行为就会重复,因此,我们得到了系统各种参数的波动:线圈中的电流,电容器上的电荷,电容器上的电压,在电路和电线理想的情况下(无内在电阻),这些振动是谐波。
为了对该系统的这些参数(首先是电磁谐振的周期)进行数学描述,引入了我们之前计算出的汤姆森公式:


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只有一个小包含:存在阻力R (LCR电路),该电阻可以是线圈的电阻(不理想),也可以是导线的电阻,非理想电路中发生谐振的一般逻辑与理想电路中的相似,唯一的区别在于谐振本身,如果存在电阻,则部分能量会散逸到环境中电阻会发热,然后串联谐振电路的能量将减少,并且谐振本身将被衰减。

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