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串联谐振电路中的无源元件!
2021-11-19

电气和电子电路包括将许多不同的组件连接在一起以形成完整的闭合电路,任何电路中使用的三个主要无源元件是:电阻,电容器和电感器,所有这三个无源元件都有一个共同点,它们限制通过电路的电流,但方式却非常不同。


电流可以两种方式中的任何一种流过电路。如果仅沿一个稳定方向流动,则将其分类为直流(DC)。如果电流在两个方向上来回交流,则归为交流(AC)。尽管它们在电路中呈现出阻抗,但交流电路中的无源组件的行为与直流电路中的无源组件非常不同。


串联谐振

无源元件消耗电能,因此不能增加或放大施加到它们的任何电信号的功率,这仅仅是因为它们是无源的,因此其增益始终小于一个。电气和电子电路中使用的无源组件可以如下所示以无数种方式连接,这些电路的操作取决于它们不同电气特性之间的相互作用。


交流串联谐振电路中的无源元件


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其中:R为电阻,C为电容,L为电感。


无论电源频率如何,用于直流或交流电路的电阻器始终具有相同的电阻值。这是因为电阻被归类为具有寄生特性的纯电阻,例如无限电容C =∞和零电感L = 0。同样对于电阻电路,电压和电流总是同相的,因此可以通过将电压乘以该瞬间的电流来求出任何瞬间消耗的功率。


另一方面,电容器和电感器具有不同类型的AC电阻,称为电抗(X L和X C)。电抗也阻碍了电流的流动,但是对于一个电感器或电容器,电抗的数量不是固定的,就像电阻器具有固定的电阻值一样。电感器或电容器的电抗值取决于电源电流的频率以及组件本身的直流值。


以下是交流串联谐振电路中常用的无源组件及其对应的方程式列表,这些方程式可用于查找其值或电路电流。请注意,理论上完美的(纯)电容器或电感器没有任何电阻。但是,在现实世界中,无论大小如何,它们始终会具有一定的电阻值。


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