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所以串联谐振又称为电压谐振。
串联谐振电路的品质因数
U (ω ) U (ω ) ω L 1 1 L
L 0 C 0 0
Q = = = = =
U U R ω CR R C
0
如果Q》1,则有 U =U 》U
Q》1
QQ》》11 L C
Q》》1
当Q》》1,表明在谐振时或接近谐振时,会在电感和
QQ》》》》11
U
U
电容两端出现大大高于外施电压 的高电压,称为过
UU
电压现象,往往会造成元件的损坏。
L C
L C
但谐振时 和 两端的等效阻抗为零(相当于短路)。
LL CC
…………………………………………………………Page 239……………………………………………………………
八、功率
谐振时,电路的无功功率为零,这是由于阻抗角为
零,
所以电路的功率因数
= 1
= 1
λ= cosφ == 11
1
P(ω ) =UIλ=UI = U I
0 m m
2
Q (ω ) = ω LI 2 Q (ω ) = 1 I2
L 0 0 C 0 ω C
0
整个电路的复功率 S = P+ j(Q +Q ) P
= P
= PP
L C ==
Q (ω ) +Q (ω ) = 0
L 0 C 0
谐振时电路不从外部吸收无功功率
但Q (ω ); Q (ω ) 分别不等于零。
L 0 C 0
…………………………………………………………Page 240……………………………………………………………
但电路内部的电感与电容之间周期性地进行磁场能
量和电场能量的交换,
这一能量的总和为
1 2 1 2
W(ω ) = Li + Cu
0 C
2 2
谐振时,有
U
i = 2 cos( ω t)
0
R
u = 2QU sin(ω t)
C 0
2 1 L
并有 Q = 2
R C
…………………………………………………………Page 241……………………………………………………………
所以能量的总和
L 2 2 2 2 2
W(ω ) = U cos (ω t) +CQ U sin (ω t)
0 2 0 0
R
2 2
= CQ U
1 2 2
= CQ U = 常量
=
m ==
2
另外还可以得出
Q =ω W(ω ) / P(ω )
0 0 0
串联电阻的大小虽然不影响串联谐振电路的固有频
率,
但有控制和调节谐振时电流和电压幅度的作用。
…………………………………………………………Page 242……………………………………………………………
九、通用谐振曲线
为了突出电路的频率特性,常分析输出量与输入
量之比的频率特性。
U (ω) /U、U (ω) /U、U (ω) /U
R L C
而这些电压比值可以用分贝表示 dB = 20 log A
η=ω/ ω Z
将电路的阻抗 变换为下述形式
Z
令 0 ZZ
1 1
Z ( jω) = R + j(ωL ) = R 1+ jQ(η)
ωC η
U U (η) 1
U (η) = R =
R
2 1 U 2 1
1+Q (η) 1+Q (η)
η η
…………………………………………………………Page 243……………………………………………………………
RLC
RLC
上述关系式可以用于不同的 串联谐振电路,
RRLLCC
Q
Q
它们都在同一个坐标(η)下,根据 取值不同,曲线
QQ
Q Q
Q Q
将仅与 值有关,并明显地看出 值对谐振曲线形状的
QQ QQ
影响。
3 Q
下图给出 个不同 值的谐振曲线,
3 Q
33 QQ
该谐振曲线称为通用谐振曲线。
U /U
R Q