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標(biāo)簽 > 諧振

諧振簡介

  諧振,即物理的簡諧振動,物體的加速度在跟偏離平衡位置的位移成正比,且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動。

  諧振的動力學(xué)方程式是F=-kx。 諧振的現(xiàn)象是電流增大和電壓減小,越接近諧振中心,電流表電壓表功率表轉(zhuǎn)動變化快,但是和短路的區(qū)別是不會出現(xiàn)零序量。

諧振百科

  諧振,即物理的簡諧振動,物體的加速度在跟偏離平衡位置的位移成正比,且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動。

  諧振的動力學(xué)方程式是F=-kx。 諧振的現(xiàn)象是電流增大和電壓減小,越接近諧振中心,電流表電壓表功率表轉(zhuǎn)動變化快,但是和短路的區(qū)別是不會出現(xiàn)零序量。

  諧振時特性

  諧振電路在諧振時的特性有

  1. 諧振阻抗Z0為純電阻,其值為最小,即Z0=R。

  2. 電流與電源電壓同相位,即φ=ψu-ψi=0。

  3. 電流的模達(dá)到最大值,即I=I0=US/R0 ,I0稱為諧振電流。

  4. L和C兩端均可能出現(xiàn)高電壓,即

  UL0=I0XL0=(US/R)XL0=QUS

  UC0=I0XC0=(US/R)XC0=QUS

  可見當(dāng)Q》》1時,即有UL0=UCO》》US,故串聯(lián)諧振又稱為電壓諧振。這種出現(xiàn)高電壓的現(xiàn)象,在無線電和電子工程中極為有用,但在電力工程中卻表現(xiàn)為有害,應(yīng)予以防止。

  由上兩式,我們又可得到Q的另一表示式和物理意義,即

  Q=UL0/US=UC0/US

  5. 諧振時電路的向量圖如圖9-1-2所示。由圖可見,L和C兩端的電壓大小相等,相位相反,互相抵消了。故有 。

  電路的頻率特性

  電路的各物理量隨電源頻率ω而變化的函數(shù)關(guān)系稱為電路的頻率特性。研究電路頻率特性的目的在于進(jìn)一步研究諧振電路的選擇性與通頻帶問題。

  1.阻抗的模頻特性與相頻特性 電路的感抗XL,容抗XC,電抗X,阻抗的模 分別為

  它們的頻率特性如圖9-1-3(a)所示,統(tǒng)稱為阻抗的模頻特性。由圖可見,當(dāng)ω=0時, ,當(dāng)0《ω《ω0時,X《0,電路呈電容性;當(dāng)ω=ω0時,X=0,電路呈純電阻性, ;當(dāng)ω0《ω《∞時,X》0,電路呈感性;當(dāng)ω→∞時, 。

  阻抗的相頻特性就是阻抗角φ隨ω變化關(guān)系,即

  當(dāng)ω=0時,φ=-π/2;當(dāng)ω=ω0時,φ=0;當(dāng)ω=∞時,φ=π/2。其曲線如圖9-1-3(b)所示,稱為相位頻率特性。

  2.電流頻率特性

  當(dāng)ω=0時,I=0;當(dāng)ω=ω0時,I=I0=US/R;當(dāng)ω=∞時,I=0。其曲線如圖9-1-3(c)所示,稱為電流頻率特性

  3 .電壓頻率特性 電容和電感電壓的有效值分別為

  UC=I/ωC

  UL=IωL

  由于在電子工程中總是Q?1,ω0很高,且ω又是在ω0附近變化,故有1/ωC≈1/ω0C,ωL≈ω0L。故上兩式可寫為

  UC=UL≈I/ω0C=Iω0L

  即UC和UL均近似與電流I成正比。UC,UL的頻率特性與電流I的頻率特性相似,如圖9-1-3(d)所示。圖中UL0=UCO=I0X=I0XC0。

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