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串聯(lián)諧振裝置-串聯(lián)諧振總能量計(jì)算公式
發(fā)布日期：2020-07-14 點(diǎn)擊：3335次
串聯(lián)諧振其中線圈和電容器相對(duì)于輸入端子串聯(lián)連接。在這樣的電路中，可以觀察到串聯(lián)諧振。在串聯(lián)諧振下，電感和電容電阻相互補(bǔ)償，其結(jié)果是，電路的電抗和功率等于零。
在電感和電容元件串聯(lián)連接的電路中出現(xiàn)串聯(lián)諧振時(shí)，電路的電流和電壓相位一致。在這種情況下，電流和電壓之間的相角為零，電路的總電阻等于其有效電阻。如果
因此，在共振
共振時(shí)的角頻率
和共振頻率
因此，電路中發(fā)生電壓諧振的主要條件是電抗相等， XL=XC因?yàn)樵谶@種情況下，振蕩電路W0的頻率等于為該電路供電的電網(wǎng)ω的頻率。
因此，諧振時(shí)的感性和容性電阻相等，即
的值稱為電路的特性電阻。
諧振期間跨電感或電容的電壓與施加到電路的電壓之比稱為電路的品質(zhì)因數(shù)或諧振系數(shù)：
諧振系數(shù)顯示諧振時(shí)電感性或電容性元件上的電壓比施加到電路的電壓大多少倍。電路的品質(zhì)因數(shù)也稱為電路的特征電阻ρ與其有源電阻r之比。由于特征電阻通常平均為數(shù)百歐姆，并且電阻r為幾歐姆，因此由電感線圈和電容器組成的振蕩電路的品質(zhì)因數(shù)在200至500的范圍內(nèi)。
Q因子的倒數(shù)稱為電路的衰減：
無(wú)線電電路中的電阻r通常是線圈和電容器的固有電阻。有時(shí)稱為抗環(huán)路損耗。
“電路衰減”的概念是由于以下事實(shí)：當(dāng)振蕩電路與電源斷開(kāi)時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，振蕩過(guò)程的阻尼速度越快，系數(shù)d越大。
然后
和串聯(lián)諧振時(shí)的電流
串聯(lián)諧振時(shí)的電流比沒(méi)有諧振時(shí)的電路電流大得多，因?yàn)樵谥C振時(shí)，其值僅受電阻r限制。在諧振時(shí)，電感和電容上的大電壓值與r相比可以比電壓大很多倍：
諧振電阻處的電壓等于施加到電路的電壓：
在應(yīng)力共振下。因?yàn)閄L-XC=0在這種情況下 處于共振狀態(tài)UL-UC=IXL-IXC=0
考慮串聯(lián)諧振期間在該電路中觀察到的能量過(guò)程。為此，我們確定電路的磁場(chǎng)和電場(chǎng)的能量的瞬時(shí)值之和，即W=WL+WC如果電路中的電流是諧振的，
則電容器兩端的電壓
那么總能量
因此，在應(yīng)力共振期間，磁場(chǎng)和電場(chǎng)的總能量保持恒定，而磁場(chǎng)和電場(chǎng)的能量的重新分配連續(xù)發(fā)生，即磁場(chǎng)能量的增加伴隨著電場(chǎng)能量的減少，反之亦然。
因此，在電感和電容之間的諧振期間，最初從電源（網(wǎng)絡(luò)）存儲(chǔ)在電路中的能量會(huì)發(fā)生波動(dòng)，并且在此過(guò)程中沒(méi)有電源的參與。因此，該電路稱為振蕩電路。
因此，在發(fā)生諧振時(shí)，只有有源電阻中的能量消耗覆蓋范圍才可用于源共享。因此，視在功率等于有功功率
由于諧振時(shí)的無(wú)功功率為零：
諧振功率因數(shù)
