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              串聯諧振是怎樣產生及總電阻是多少
              2021-05-20

              電阻、電感和電容的串聯電路中,出現電路端電壓和總電流同相位的現象叫做串聯諧振,在R一L一C串聯電路中,只有當感抗XL等于容抗XC時,端電壓U才能和電流I同相位,所以產生串回聯諧振的條件:ωL=1/ωC當參數L、C一定時,可改變頻率使答電串聯諧振。

              諧振時,電阻與電源電壓不相等的原因是:發生諧振的時候,電阻上的電壓是電源電壓和充放電電容的電壓疊加的和,所以,電阻電壓=電源電壓+電容電壓,不等于電源電壓,串聯諧振電路諧振時,串聯諧振裝置總阻抗等于電阻,串聯諧振的總電阻則總電壓和電阻上電壓相等,電容和電感上此時都有電壓,而且電感上的電壓和電容上的電壓相等,只不過電壓方向相反而已,操作上千萬要注意,不要誤以為電容和電感上沒有電壓而引起安全問題。


              串聯諧振


              串聯諧振電路的選頻特性通常用Q值表示,Q值越大,則選頻特性越好,串聯諧振的總電阻對于串聯電路,Q=ωL/R=1/ωCR,因此,R=(外阻+內阻)越小越好,對于并聯電路,則R越大越好,當然,還要考慮到功率輸出最大問題,所以,一般是串聯諧振內阻等于串聯諧振外阻,如果信號源一定時,外設電阻一定時,要適當調整外圍的電容、電感,以增加電路的選頻特性,做串聯諧振實驗時,為什么當電路發生串聯諧振的時候,電阻上的電壓小于信號源的電壓,串聯電路中電流處處相同,這個相同,不僅是有效值相同,而且瞬時值也相同,也就是說,任何時刻都相同。

              電感和電容中電流與兩端電壓不同相,電容兩端電壓落后于電流90度,而電感兩端電壓超前于電流90度,現在電感和電容中電流相位相同,所以電感兩端電壓與電容兩端電壓相位相反,也就是說,任何時刻電容和電感上的電壓是互相“抵消”的,串聯諧振指感抗和容抗都與頻率有關,必定存在某一頻率,在這個頻率感抗與容抗相等,既然電感兩端電壓是感抗乘電流,電容兩端電壓是容抗乘電流,所以在這個頻率下,電感兩端電壓恰與電容兩端電壓大小相等,方向相反,完全抵消,在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中,電路兩端的電壓與其中電流相位一般是不同的,如果調節電路元件(L或C)的參數或電源頻率,可以使它們相位相同,整個電路呈現為純電阻性,電路達到這種狀態稱之為諧振。

              串聯諧振的總電阻在電阻、電感及電容所組成的串聯電路內,當容抗XC與感抗XL相等時,即XC=XL,電路中的電壓U與電流I的相位相同,電路呈現純電阻性,這種現象叫串聯諧振,當電路發生串聯諧振時,電路的阻抗Z=√R2+XC,電抗元件上的電壓最高,所以又稱為電壓諧振,生活中的許多地方都運用串聯諧振的原理設計的,被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連接方式,分壓器的諧振電壓,并作過壓保護信號,調頻功率輸出經勵磁,聯諧振的激勵功率。

              在串聯電路中,串聯諧振的總電阻電路的品質因數Q有兩種測量方法,一是根據公式 Q=UL/U0=Uc/U0測定,Uc與UL分別為諧振時電容器C與電感線圈L上的電壓,另一種方法是通過測量諧振曲線的通頻帶寬度△f=f2-f1,再根據Q=f0/(f 2-f1)求出Q值,式中f0為諧振頻率,f2與f1是失諧時,亦即輸出電壓的幅度下降到最大值的1/√2(=0.707)倍時的上、下頻率點,Q值越大,曲線越尖銳,通頻帶越窄,電路的選擇性越好,在恒壓源供電時,電路的品質因數、選擇性與通頻帶只決定于電路本身的參數,與信號源無關,串聯諧振就是指作為激勵電壓源以某一頻率加到由串聯諧振電阻,電容,電感串聯的電路兩端時,總的感抗為零,此時的激勵源相當于直接加在電阻上,用此時的感抗或容抗與電路中的電阻相比,串聯諧振的總電阻其比值就是品質因數了,但是品質因數不可以小于零、如果小于零則電路會出現自激震蕩。

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