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標(biāo)簽 > 諧振
諧振,即物理的簡(jiǎn)諧振動(dòng),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(dòng)。
諧振,即物理的簡(jiǎn)諧振動(dòng),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(dòng)。
諧振的動(dòng)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(dòng)變化快,但是和短路的區(qū)別是不會(huì)出現(xiàn)零序量。
諧振,即物理的簡(jiǎn)諧振動(dòng),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(dòng)。
諧振的動(dòng)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(dòng)變化快,但是和短路的區(qū)別是不會(huì)出現(xiàn)零序量。
諧振電路在諧振時(shí)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(jiàn)當(dāng)Q》》1時(shí),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(wú)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(shí)電路的向量圖如圖9-1-2所示。由圖可見(jiàn),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(wèn)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(jiàn),當(dāng)ω=0時(shí), ,當(dāng)0《ω《ω0時(shí),X《0,電路呈電容性;當(dāng)ω=ω0時(shí),X=0,電路呈純電阻性, ;當(dāng)ω0《ω《∞時(shí),X》0,電路呈感性;當(dāng)ω→∞時(shí), 。
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(shí),φ=-π/2;當(dāng)ω=ω0時(shí),φ=0;當(dāng)ω=∞時(shí),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(shí),I=0;當(dāng)ω=ω0時(shí),I=I0=US/R;當(dāng)ω=∞時(shí),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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