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串联谐振和并联谐振
2020-10-13

在物理学中,共振是一种现象,其中谐振电路中的自由谐振频率与强制谐振频率一致。在电力中,谐振电路的模拟是由电阻,电容和电感组成的电路。根据它们的连接方式,它们区分串联谐振和并联谐振。


串联RLC电路中会发生串联谐振。


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发生谐振的条件是电源频率等于谐振频率w =wр,因此电感和电容电阻XL = XC。由于它们的符号相反,因此电抗将为零。


UL线圈和UC电容器上的电压将同相并且彼此抵消。


在这种情况下,电路的总电阻将等于有源电阻R,继而导致电路中电流的增加,从而导致元件两端的电压增加。


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在谐振时,电压UC和UL可能远远高于电源电压,这对电路很危险。


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随着频率增加,线圈的电阻增加,电容器的电阻减小。当源频率等于谐振频率时,它们将相等,并且电路Z的总电阻将最小。因此,电路中的电流将最大。


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从电感和容性电阻相等的条件下,我们找到谐振频率


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根据所写的方程式,我们可以得出结论,可以通过更改源电流的频率(强制谐振的频率)或更改线圈L和电容器C的参数来实现谐振电路中的谐振。


您应该注意,在串联RLC电路中,线圈和电容器之间的能量交换是通过电源进行的。


并联谐振


在电阻和电容并联的电路中会发生并联谐振。


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产生谐振电流的条件是源频率等于谐振频率w =wр,因此电导率BL = BC。也就是说,在电流谐振时,电容和电感电导率相等。


为了使图表清晰起见,暂时我们将从电导率中提取出来,然后转到电阻。随着频率增加,电路的阻抗增加,电流减小。在频率等于谐振的瞬间,电阻Z最大,因此,电路中的电流取最小值,并等于有源分量。


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让我们表达共振频率


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从该表达式可以看出,与电压谐振的情况一样,确定谐振频率。


共振现象既可以是正面的,也可以是负面的。例如,任何无线电接收机都基于谐振电路,该谐振电路可通过改变电感或电容来调谐到所需的无线电波。另一方面,谐振现象会导致电路中的电压或电流浪涌,进而导致事故。


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