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两个电感一个电容串联谐振条件?

作者:admin 日期:2023-07-17 08:28 浏览:标签: 一个 电容 两个 电感 具有 条件 串联 谐振

  在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中,电路两端的电压与其中电流位相一般是不同的。如果我们调节电路元件(L或C)的参数或电源频率,可以使它们位相相同,整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。所谓串联谐振就是电源和LC回路串联,当满足XL=XC时,LC等值阻抗几乎为零,电源输出电流极大,所以又称为“电流谐振”。

  在串联谐振电路中,由于串联L、C流过同一个电流,因此能量的交换以电压极性的变化进行;在并联电路中,L、C两端是同一个电压,故能量的转换表现为两个元件电流相位相反。谐振时电感和电容还是两个元件,否则不能进行能量交换;但从等效阻抗的角度,是变成了一个元件:数值为零或无穷大的电阻。

  电路处于串联谐振状态时的特性:

  (1)回路阻抗为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电

  路。

  (2)回路电路I0的数值最大,

  (3)电阻的电压UR的数值最大,

  (4)电感上的电压UL与电容上的电压UC数值相等,相位相差180。

  电路发生串联谐振的条件就是对外呈纯阻性,此时,必满足感抗=容抗,即1/ωC=ωL,或者写成ω2LC=1,ω=√LC,都一样。因此,谐振必须有一个固定的频率,称为谐振频率,或称自振频率,固有频率等等。该频率满足ω=√LC的条件,于是,该串联回路中尽管有电感和电容,但因感抗=容抗,所以对外不显示出电抗,只有纯电阻。此时串联回路对外呈现

  产生串联谐振的条件是:XL=Xc。

  在电阻、电感及电容所组成的串联电路内,当容抗XC与感抗XL相等时,即XC=XL,电路中的电压U与电流I的相位相同,电路呈现纯电阻性,这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时电路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R,电路中总阻抗最小,电流将达到最大值。

  信号阻抗条件,谐振后虚部相等符号相反。串联阻抗等于0,并联阻抗等于无穷大。就是在谐振的时候,串联电路谐振电流无穷大;并联电路谐振电压无穷大(理论值)

  由于串联谐振要在L、C中产生高压,可能造成击穿线圈或电容的危害,因此,在电力工程中应尽量避免串联谐振,而利用串联谐振试验装置进行检测电力系统就显得尤为重要了。

  在具有R、L、C元件的正弦交流电路中,电路两端的电压与电流一般是不同相的。如果改变电路元件的参数值或调节电源的频率,可使电路的电压与电流同相,使电路的阻抗呈现电阻的性质,处在这种状态下的电路称为谐振。根据电路的不同连接形式谐振现象可分为串联谐振和并联谐振。在R、L、C串联电路中,当电路中的XL=XC时,阻抗角∮=0,即电源电压和电流同相,这种现象称为串联谐振。

  电路发生串联谐振时,电容上的电压和电感上的电压大小相等,方向相反,所有电源电压(或信号源电压相当于全部加在了电路的等效串联电阻上了。这个等效电阻越小,电路里的总电流就越大。而电容和电感的阻抗又是不变的,其上电压=感抗 X 电流。所以,电感和电容上的电压会很高,可达电源电压的百倍甚至千倍。这个倍数叫做谐振电路的品质因数。它直接代表了谐振电路的好坏。品质因数越高,说明谐振电路的损耗越小。

  通常电感和电容的损耗是随其上电流的频率升高而增大的。谐振频率越高,等效损耗电阻越大。折算到谐振电路里的串联电阻就越大。电路的品质因数下降。所以谐振电压降低。

  电路的品质因数=感抗/串联电阻。从公式上看,频率升高,品质因数应该升高才对啊。其实不然,频率升高,容抗降低,而电路谐振时,感抗又必须和容抗相等,所以电路的品质因数也降低。为了提高电路的品质因数的同时也升高频率,应尽量提高谐振电路的电感量并降低电容量。

  在发生串联和并联谐振时,电路两端的电压和电路的总电流都是同相位。此时用电设备和电源之间没有无功功率交换。所以,工厂里常采用并联谐振电路提高线路的功率因数。

  

两个电感一个电容串联谐振条件?

  

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