1.定义:
当电路的输入电压与输入电流同相位,即电路呈阻性时,称电路的这种状态为谐振。 在R、L、C串联电路中发生的谐振称为串联谐振。 此时,、同相,即阻抗角。 ,则,故: —— 发生谐振的条件 即:时,阻抗角为0,电路发生谐振现象。 发生谐振时的角频率称谐振角频率,用表示; 发生谐振时的频率称 ,对应的用f0表示。 由谐振条件: 2.产生方法: 由可知,发生谐振不仅与电路中参数有关,还与电源频率有关。 有两种方法可以产生谐振: (1)当电源频率一定时,调节电路参数L或C; (2)当电路参数一定时,调节电源频率。 3.串联谐振的特点 (1)电流与外施电压同相位,电路总的阻抗角,电路呈阻性; (2)电路阻抗值最小,电源电压一定时,电流最大。 , (3)谐振时感抗电压与容抗电压大小相等,方向相反。 , 当时,,也就是说电感和电容两端的电压可能很大。故串联谐振又称 。 在电力系统中,当电压过高时,可能击穿绝缘介质,损坏电气设备;在无线电电路中,则常利用谐振的特点达到有选择的传递信号的目的。电感或电容上产生的电压到底是电源电压的多少倍?我们用品质因数Q来表示。 4.品质因数——Q 定义:电路处于串联谐振时,电感或电容上的电压和总电压之比。 谐振时: 此时:,体现了电感或电容上电压比电源电压高出的倍数。 从品质因数与谐振曲线的关系可以看出Q越大,频率选择性越好,通频带越窄。 Q的取值范围:50~200。 在收音机电路中,品质因数Q值越大,很容易就可以检测出需要的信号,它的选择性越好,好的电路。但是在实际中,Q值并不总是越大越好,比如音频放大,我们所要选择的频率不是一个单一的频率,我们希望放大的是整个声音频带范围内的信号,也就是 要宽越好,这样才能保证信号不出现失真,由于Q与通频带宽度存在矛盾,此时一般选择一个适中的值。 5.串联谐振的频率特性 (电路参数一定时) (1)阻抗的频率特性 (2)电流频率特性 由图可见,电流在谐振频率处达到最大值I0 ,电源频率与谐振频率相差越大,电流越小;相差越小,电流越大。 |
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GMT+8, 2021-12-6 21:04