谐振应用

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时间: 2021-03-21
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串联谐振装置



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  谐振就是物理的简谐振动,物体的加速度在跟偏离平衡位置的位移成正比,且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。其动力学方程式是F=-kx。 谐振的现象是电流增大和电压减小,越接近谐振中心,电流表电压表功率表转动变化快,但是和短路的区别是不会出现零序量。

 

  在物理学里,有一个概念叫共振:当策动力的频率和系统的固有频率相等时,系统受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。电路里的谐振其实也是这个意思:当电路中激励的频率等于电路的固有频率时,电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。实际上,共振和谐振表达的是同样一种现象。这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。

 

  谐振应用

 

  收音机利用的就是谐振现象。转动收音机的旋钮时,就是在变动里边的电路的固有频率。忽然,在某一点,电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来,于是,它们发生了谐振。远方的声音从收音机中传出来。这声音是谐振的产物。

 

  谐振电路

 

  由电感L和电容C组成的,可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路,统称为谐振电路。在电子和无线电工程中,经常要从许多电信号中选取出我们所需要的电信号,而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤除,为此就需要有一个选择电路,即谐振电路。另一方面,在电力工程中,有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害,例如过电压或过电流。所以,对谐振电路的研究,无论是从利用方面,或是从限制其危害方面来看,都有重要意义。

 

  谐振时特性

 

  谐振电路在谐振时的特性有

 

  1.谐振阻抗Z0为纯电阻,其值为最小,即Z0=R

 

  2.电流与电源电压同相位,即φ=ψu-ψi=0

 

  3.电流的模达到最大值,即I=I0=US/R0 I0称为谐振电流。

 

  4LC两端均可能出现高电压,即:UL0=I0XL0=(US/R)XL0=QUSUC0=I0XC0=(US/R)XC0=QUS

 

  可见当Q>>1时,即有UL0=UCO>>US,故串联谐振又称为电压谐振。这种出现高电压的现象,在无线电和电子工程中极为有用,但在电力工程中却表现为有害,应予以防止。




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