串联谐振电路的品质因数

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串联谐振电路的品质因数
谐振电路是由电感器和电容器组成的简单电路。在这样的电路中,可能发生电流或电压波动。这种谐振的谐振频率由汤姆森公式确定。下面华天电力为大家介绍串联谐振电路的品质因素。

    这种LC谐振电路(CC)是谐振谐振电路的最简单示例。由串联的电感器和电容器组成。当交流电流流过这样一个电路,它的值是根据确定欧姆定律:I = U / X Σ,其中X Σ是电感和电容的电抗的总和。
电容和电感的电抗对电压频率的依赖性,其公式如下所示:
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从公式可以清楚地看出,随着频率的增加,电感的电抗增加。与线圈不同,在频率增加的电容器中,电抗降低。下图显示了电感器的电抗的图形依赖性X 大号和电容X Ç上的循环频率ω- ω,和的依赖性的曲线图ω上其代数和X Σ。该图显示了由电容器和电感组成的串联谐振电路的总电抗的频率依赖性。
该图清楚地表明,在一定的频率ω=ω p,电感和电容的电抗值重合,但符号相反,电路的总电阻为零。在此频率下,最大可能的电流将在电路中流动,仅受电感的欧姆损耗(即线
圈的有源电阻)和电流源的内部有源电阻限制。这种现象发生的频率称为共振频率。此外,可以从该曲线图中得出以下结论:在低于谐振频率的频率下,串联QC的电抗具有容性因子,而在较高的频率下,它具有感性。可以使用Thomson公式到谐振频率,该公式可以很容易地从航天器两个组件的电抗公式导出,将它们的电抗等效为:
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在下图中,在具有一定幅度U的理想谐波电压源中,显示具有有效电阻损耗R的串联谐振电路的等效电路。阻抗,或它也被称为电路的阻抗,来计算:Z =√(R 2 + X Σ 2),其中X Σ =ωL-1 /ωC。在谐振频率中,当电抗壁纸X 大号 =ωL和 X c ^ = 1 /ωC是绝对值相等的值,X Σ它趋向于零,并且仅主动角,以及在电路中的电流来计算由欧姆定律的电阻损耗的电源电压幅度的比值:I = U / R。因而在线圈和容器,其中有能量的反应性组分的供给滴相同的电压,即Ù 大号 = U C ^ = IX 大号 = IX Ç。
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在除谐振频率之外的任何其他频率上,电感和电容上的电压都不同-它们取决于电路中电流的幅值和面额模块电抗X L和X C.串联谐振电路中的Pototomu谐振称为谐振电压。 QC非常重要的特点也是它的特性阻抗ρ和品质因数QC Q。波阻ρ被认为是在共振频率两种组分(L,C)的电抗:ρ= X 大号 = X Ç在ω=ω p。可以通过以下公式计算出波阻抗:ρ=√(L / C)。波阻ρ被认为是电路无功分量存储的能量估计的定量度量-W L =(LI 2)/ 2和 W C =(CU 2)/ 2。在一段时间内,由QC的电抗元件存储的能量与电阻损耗的能量之比称为Q QC 的Q因子。谐振电路的品质因数是一个值,该值确定谐振的幅频特性的幅度和宽度,并指示QC中存储的能量大于单个谐振周期的能量损失的次数。品质因数并且还允许有源电阻ř。对于RLC电路中的串联QC,其中所有三个无源元件都串联连接,其品质因数可通过以下表达式计算:
cnki 其中R,L和C是QC谐振电路的电阻,电感和电容。 物理学家称品质因数d = 1 / Q的倒数就是QC的衰减。为了确定通常的Q因子是用于表达Q =ρ/ R,其中[R是的欧姆损耗的电阻QA,QC表征有功损耗P = I 2 - [R 。大多数谐振电路的品质因数从几个单位到数百个甚至更高。诸如压电或石英谐振器之类的谐振系统的品质因数可以为数千甚至更高。

本文发布于:2024-09-22 22:20:30,感谢您对本站的认可!

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标签:谐振   电路   电抗   频率   串联   品质因数   能量
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