RLC电路系列中的共振

考虑A.RLC电路其中电阻器电感器电容器通过串联连接电压供应。这系列RLC电路具有以称为谐振频率的特定频率谐振的区别特性。
在该电路的电路和电容器中,能量以两种不同的方式存储。
RRLCC.

  1. 当一个当前的在电感器中流动,能量存储在磁场
  2. 当电容器充电时,能量存储在静电场中。

电感器中的磁场由电流构建,该电流由放电电容器提供。类似地,电容器通过通过折叠电感器折叠而产生的电流来充电,并且该过程继续开启和开启,导致电能在磁场和磁场之间振荡电场。在某些情况下,在某些频率称为谐振频率,归纳电抗电路变得等于电容电抗,其使电能振荡在电容器的电容器和电感器的磁场之间。这形成了一个用于电流的谐波振荡器。在RLC电路中,电阻器的存在导致这些振荡在一段时间内消耗,并且称为电阻的阻尼效果。

频率归型电抗和电容电抗的变化

感应电抗的变化与频率

RRLCC.

我们知道归纳反应xL.=2πfl表示电感电抗与频率成比例(xL.和支柱ƒ)。当频率为零或在DC的情况下,电感电抗也为零,电路用作短路;但频率增加时;归纳抗抵抗也增加。在无限频率下,电感抗电抗变为无穷大,电路表现为开路。这意味着,当频率增加电感电抗时,当频率降低时,电感电抗也会降低。因此,如果我们在电感电抗和频率之间绘制图形,则它是通过上面图所示的原点的直线线性曲线。

电容电抗的变化与频率

RRLCC.
从电容式电抗的公式x明显C= 1 /2πFC,频率和电容电抗彼此成反比。在DC或频率为零时,电容电抗变为无穷大,电路表现为开路,当频率增加并且变为无限时,电容电抗减小并在无限频率下变为零,在该点作为短路时,电路充当短路,所以电容电抗随着频率的死亡而增加,如果我们在电容电抗和频率之间绘制图形,它是一个双曲线曲线,如上图所示。

电感抗电抗和电容电抗VS频率

RRLCC.
从上述讨论中,可以得出结论,电感抗力与频率和电容电抗成比例成反比地与频率成反比,即低频xL.是低和xC很高,但必须存在频率,其中感应电抗的值变得等于电容电抗。现在,如果我们绘制一个电感电抗的单个图,VS频率和电容电抗VS频率,那么必须发生这两个图彼此的点。在交叉点的那点,电感和电容电抗变得相等,并且这两个距变为相等的频率称为谐振频率fR.
以谐振频率,xL.= X.L.


在共振f = fR.在解决上面的等式上,我们得到了,

阻抗频率的变化


RLC电路系列中的共振,两个电抗变得相等并互相抵消。因此,在谐振系列RLC电路中,对电流流的反对仅是由于电阻。在R.esonance, the total impedance of series RLC circuit is equal to resistance i.e Z = R, impedance has only real part but no imaginary part and this impedance at resonant frequency is called dynamic impedance and this dynamic impedance is always less than impedance of series RLC circuit. Before series resonance i.e before frequency, fR.电容电抗主导和在共振之后,电感抗抵抗力主导和谐振,电路纯粹是电阻电路,导致大量电流通过电路循环。

共振电流

RRLCC.
在RLC电路串联中,总电压是电阻,电感器和电容器上的电压的相量总和。在RLC电路系列中的共振,既电感和电容电抗相互抵消,我们知道在串联电路中,流过所有元件的电流相同,因此电感器和电容器两端的电压均匀且方向相反,从而彼此抵消。因此,在串联谐振电路中,电阻跨电压等于电源电压I.e V = VR.
在串联RLC电路电流中,I = V / Z但谐振电流I = V / R,因此谐振频率下的电流最大,因为在电路阻抗处的谐振中仅是电阻,最小值。
上图显示了电路电流和频率之间的曲线。在开始时,当频率增加时,阻抗ZC降低,因此电路电流增加。在某些时间频率变得等于谐振频率之后,在该点感应电抗处变得等于电容电抗并且电路的阻抗降低并且等于电阻电阻。所以此时,电路电流变为最大I = V / R.现在当频率进一步增加时,ZL.增加和增加zL.,电路电流降低,然后当频率变为无限时,电流下降最终降至零。

谐振的功率因数

RRLCC.
在共振时,电感抗电抗等于电容电抗,因此电感器和电容器两端的电压彼此抵消。电路的总阻抗仅为电阻。因此,电路表现得像纯电阻电路,我们知道在纯电阻电路中,电压和电路电流在相同的相位i.eR.,v和我相同的相位方向。因此,电压和电流之间的相位角为零功率因数是统一的。

系列RLC谐振电路的应用

自从RLC电路系列中的共振以特定频率发生,因此它用于过滤和调整目的,因为它不允许不需要的振荡,否则会导致信号失真,噪声和电路损坏通过它。
概括
对于某些频率的RLC电路,称为谐振频率,必须记住以下几点。所以在共鸣:

  1. 归纳反应X.L.等于电容电抗xC
  2. 电路的总阻抗变为等于R i.e Z = R的最小值。
  3. 随着阻抗减少,电路电流变得最大,I = V / R.
  4. 电感器和电容器跨越电压彼此取消,因此电阻跨电压VR.= V,电源电压。
  5. 由于净电抗为零,电路变为纯电阻电路,因此电压和电流在相同的相位,因此它们之间的相位角为零。
  6. 功率因数是单位。
  7. 频率在串联RLC电路中发生的频率


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