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LC串联谐振磁电转换过程
2021-11-10

串联谐振磁电转换过程全过程


(1)钟摆理解方法。LC电路的谐振过程由于看不见摸不着,因此理解起来相当不方便,为此可以用钟摆的左右摆动来说明。


在给钟摆一个初始能量后,摆就会左右摆动起来,如果不给钟摆电力或弹簧的机械力,钟摆在摆动过程中的摆幅就会越来越小,直至停止摆动。如果给LC自由谐振电路一个初始能量,该电路便会发生自由谐振,这一自由谐振过程如同没有动力的钟摆一样,振荡将逐渐衰减至零.


(2)电磁转换过程。LC谐振电路的基本谐振过程是:设一开始电容Cl中已经充有电能,这时电容Cl中的电能对线圈Ll放电,如图4-43所示,这一过程是电容Cl中的电能转换成线圈Ll中磁能的过程,电容Cl放电结束时,能量全部以磁能的形式储存在线圈Ll中。


(3)磁电转换过程。电容Cl放电完毕之后,线圈Ll中的磁能又以线圈两端自感电动势产生电流的方式,开始对电容Cl进行充电,如图4-44所示,这一充电过程是线圈Ll中磁能转换成电容Cl中电能的过程。


串联谐振


电容Cl充电完毕之后,电容Cl两端的电压再度对线圈Ll进行放电,开始又一轮新的振荡、能量转换过程。


(4)正弦振荡。如果电路中线圈Ll和电容Cl不存在能量损耗,则谐振回路的振荡电流将是等幅的,为正弦波形,如图4-45所示。如果在LC谐振电路的振荡过程中,能够不断地给LC电路补充电能,那么这一振荡将会一直等幅振荡下去,这就是LC谐振电路的振荡过程。


在放大器电路和其他形式的信号处理电路中,大量使用LC并联谐振电路和LC串联谐振电路。对于LC谐振电路的应用情况,有如下几点说明。


(1)构成选频电路或选频放大器。选频电路或选频放大器电路用来在众多频率的信号中选出所要频率的信号进行放大,这种电路在收音机、电视机等电路中有着广泛的应用,在正弦波振荡器电路中也有着广泛的应用。


(2)构成吸收电路。吸收电路用来在众多频率的信号中将某一频率的信号进行吸收,也就是进行衰减,将这一频率的信号从众多频率信号中去掉。


(3)构成阻波电路。阻波电路用来从众多频率的信号中阻止某一频率的信号通过放大器电路或其他电路。


(4)构成移相电路。移相电路用来对信号进行移相。


LC并联、申联谐振电路在应用中的变化较多,是电路分析中的一个难点,只有掌握LC并联、串联电路的阻抗特性等基本概念,才能正确、方便地理解含有LC并联、 串联谐振电路的各种不同电路的工作原理。


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