串联/并联谐振电路详解 (串联并联谐振电路品质因数)
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在包含电阻,电感和电容的交流电路中,电路两端的【电压】及其【电流】通常异相。如果调整电路参数或电源频率以使【电流】和电源【电压】同相,则电路是电阻性的,这在此时电路的工作状态下称为谐振。
谐振是正弦交流电路的一种特殊现象。它广泛用于电子和通信工程。但是,在电力*中,共振可能会损坏*的没问题运行。
谐振通常分为串联谐振和并联谐振。顾名思义,串联谐振是发生在串联电路中的谐振。并联谐振是在并联电路中发生的谐振。
串联谐振
简介
在由电阻,电感和电容组成的串联电路中,当电容电抗XC和电感电抗XL相等时,即XC = XL,电路中的【电压】U和【电流】I处于同相,电路呈现纯电阻率。这种现象称为串联谐振。当电路发生串联谐振时,电路中的总阻抗最小,【电流】将达到最大值。
发生串联谐振的条件
为了在串联电路中产生谐振,必须满足某些条件。
当UL = UC时,即,XL = XC
【电压】和【电流】同相,并且电路中发生串联谐振。由ωL= 1 /ωC可得ω0= 1 /√LC,谐振频率为f = f0 = 1 /2π√LC。
串联谐振电路的特性
●最小总阻抗
●当电源【电压】恒定时,【电流】最大
●电路是电阻性的,电容器或电感器上的【电压】可能高于电源【电压】
谐振时电路中的能量变化
电路从电源吸收Q = 0,谐振期间电路内部的电场和磁场之间进行电路能量交换。电源仅向R提供能量。
高压可能会损坏设备。在电源*中应避免串联谐振。并且串联谐振被广泛用于*电工程中。
并联谐振
简介
在电感和电容器并联连接的电路中,当电容器的大小仅使电路中的【电压】和【电流】具有相同的相位时,即,电源被电阻消耗而变成电阻电路时,这称为并联谐振。
并联谐振是一种完全补偿。电源不需要提供无功功率,只需提供电阻所需的有功功率。在谐振时,电路的总【电流】最小,分支的【电流】通常大于电路的总【电流】。因此,并联谐振也称为【电流】谐振。
当发生并联谐振时,大【电流】流过电感和电容组件,这将导致电路的保险丝烧断或烧毁电气设备;但是,它通常用于监听电工程中以选择信号并消除干扰。
并联谐振条件
在以下两种电路中
上面已经讨论了(a)的谐振频率公式,而(b)由
我们可以得到
在没问题情况下,线圈电阻R比XL小得多,因此,忽略R可以得出
并联谐振电路的特征
●【电压】恒定时,共振时【电流】最小
●最大总阻抗
●电路是电阻性的,支路【电流】可能大于总【电流】
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