串联谐振的生产原理以及品质因数介绍
发布时间:2022-07-28 16:27:44
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串联谐振的产生原理:
谐振是由R、L、C元件组成的电路在一定条件下发生的一种特殊现象。首先,我们来分析R、L、C串联电路发生谐振的条件和谐振时电路的特性。R、L、C串联电路,在正弦电压U作用下,其复阻抗:Z=R+jωL?1ωC=R+jXL?XC=R+jX式中电抗X=XL—Xc是角频率ω的函数,X随ω变化。
当ω从零开始向∞变化时,X从﹣∞向﹢∞变化,在ω<ω0时、X<0,电路为容性;在ω>ω0时,X>0,电路为感性;在ω=ω0时Χ(ω0)=ω0L?1ω0C=0,此时电路阻抗Z(ω0)=R为纯电阻。电压和电流同相,我们将电路此时的工作状态称为谐振。由于这种谐振发生在R、L、C串联电路中,所以又称为串联谐振。式1就是串联电路发生谐振的条件。
由此式可求得谐振角频率ω0如下:ω0=1LC谐振频率为f0=12πLC由此可知,串联电路的谐振频率是由电路自身参数L、C决定的.与外部条件无关,故又称电路的固有频率。当电源频率一定时,可以调节电路参数L或C,使电路固有频率与电源频率一致而发生谐振;在电路参数一定时,可以改变电源频率使之与电路固有频率一致而发生谐振。
串联谐振的品质因数:
串联电路谐振时,其电抗X(ω0)=0,所以电路的复阻抗Zω0=R呈现为一个纯电阻,而且阻抗为最小值。谐振时,虽然电抗X=XL—Xc=0,但感抗与容抗均不为零,只是二者相等。我们称谐振时的感抗或容抗为串联谐振电路的特性阻抗,记为ρ,即ρ=ω0L=1ω0C=1LC?L=LCρ的单位为欧姆,它是一个由电路参数L、C决定的量,与频率无关。工程上常用特性阻抗与9并称此比值为串联电路的品质因数,用Q表示,即Q=ρR=ω0LR=1ω0CR=1RLC品质因数又称共振系数,有时简称为Q值。它是由电路参数R、L、C共同决定的一个无量纲的量。