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串联谐振测试仪的原理是什么,RLC串联谐振电路详解

在串联RLC在电路中,当电感器的电感电抗等于电容器的电容电抗时,就会出现频率点。换句话说,XL=XC。这种情况的点称为电路的共振频率点(r),当我们分析串联时RLC该共振频率在电路中产生串联共振。 串联谐振电路是电气和电子电路中最重要的电路之一。它们可以以各种形式存在,如交流电源滤波器、噪声滤波器、无线电和电视调谐电路,产生非常有选择性的调谐电路,以接收不同的频道。考虑以下简单的串联RLC电路。 串联RLC电路

串联rlc谐振电路 首先,让我们定义一下我们已经知道的RLC串联电路。 串联电路特性

根据上述感应电抗方程,如果频率或电感增加,电感器的总感应电抗值也会增加。当频率接近无限时,电感器的电抗也会向无限方向增加,电路元件的动作就像开路一样。 然而,当频率接近零或直流时,电感器的电抗将降低到零,从而产生与短路相反的效果。这意味着感应电抗与频率成比例,低频小,高频高,明:

频率感应电抗

感应电抗与频率的关系曲线是一条直线。随着频率的增加,电感器的感应电抗值线性增加。因此,感应电抗为正,与频率相关(XL)成正比∝?) 上述容性电抗公式也是如此,但恰恰相反。如果频率或电容器增加,总电容器电抗将降低。当频率接近无限时,电容器的电抗几乎降至零,使电路元件像0Ω的完美导体一样工作。 然而,当频率接近零或直流时,电容器的电阻会迅速增加到无限,使其看起来像一个非常大的电阻,变得更像一个开路状态。这意味着对于任何给定的电容值,电容的频率成反比,如下所示: 对频率的电容电抗

容性电抗对频率的曲线是一条双曲线。电容器的电抗值在低频时有一个非常高的值,但随着其上的频率增加,电抗值会迅速降低。因此,容性电抗为负值,与频率(XC)成反比∝?-1) 由此可见,这些电阻的值取决于电源的频率。在较高频率下,XL而且频率较低,XC更高。如果有频率点,则必须有一个频率点XL的值与XC如果值相同,则存在。 如果我们将电感电抗曲线放在电容电抗曲线的顶部,使两条曲线位于同一轴上,交叉点将给出串联谐振频率点(fr或ωr),如下所示。

串联谐振频率

公式中:fr表示赫兹,L表示亨利,C表示法拉。 当两个电抗相反且相等时,XL=XC电谐振发生在交流电路中。这种情况发生在上图中的点是两条电抗曲线相互交叉。 谐振频率在串联谐振电路中fr点可以计算如下。 串联rlc共振方程

我们可以看到,在谐振时,两种电抗在数学上相互抵消XL–XC=0.这使得串联LC在串联谐振电路中,电流流动的唯一阻力是电阻R。 谐振频率以复数形式串联RLC当电路的总阻抗变成纯阻抗时,频率真实,即没有虚拟阻抗。这是因为它们在共振过程中被抵消。因此,串联电路的总阻抗变成电阻值,因此:Z=R。 在谐振过程中,串联电路的阻抗处于最小值,仅等于电阻和稀有电路。谐振时的电路阻抗称为电路的动态阻抗,XC(通常在高频下)或XL主导谐振的任一侧(通常在低频)如下所示。

请注意,当容性电抗在电路中占主导地位时,阻抗曲线本身呈双曲线形状,但当感性电抗在电路中占主导地位时,由于线性响应,曲线是不对称的XL。 您还可能注意到,如果谐振时电路阻抗最小,则电路导纳必须处于其最大值。串联谐振电路的特点之一是导纳非常高。但这可能是一件坏事,因为低电阻值意味着流经电路的电流可能非常危险。 我们还记得最后一次串联RLC串联组合两端的电压为下相量和V稀有,VL和VC。 然后,如果两个电抗在谐振时相等并抵消,则两个电压代表VL和VC由于纯分量的相量电压为 90°o和-90度o分别是。 然后是串联共振电路组件VL=-VC由此产生的无功电压为零,所有电源电压通过电阻降低。V稀有=V因此,串联谐振电路被称为电压谐振电路(与电流谐振电路的并联谐振电路相反)。

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