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電容電感與串聯(lián)諧振的關(guān)系

 百味書屋1319 2018-02-28
?        并聯(lián)諧振時(shí)電感和電容上的電壓等于電源電壓,諧振電流高于總電流許多倍。串聯(lián)諧振時(shí)電感或電容上的電壓才高出電源電壓很多倍。有的串聯(lián)諧振電路看上去很像并聯(lián)諧振,但其實(shí)它是串聯(lián)諧振電路。判斷是串聯(lián)還是并聯(lián)諧振的關(guān)鍵是看電源或信號(hào)源是送到哪兩端的。比如收音機(jī)和電視機(jī)的中頻放大電路,在中頻變壓器的初級(jí),信號(hào)是加在LC并聯(lián)電路兩端的,是并聯(lián)諧振。而在同一個(gè)變壓器的次級(jí)線圈上往往也并聯(lián)一個(gè)電容,看上去也是并聯(lián)諧振,但其實(shí)它是串聯(lián)諧振,因?yàn)樾盘?hào)是從次級(jí)線圈上感應(yīng)出來的,相當(dāng)與信號(hào)串聯(lián)在LC電路中,而不是加在LC并聯(lián)電路兩端。
        電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí),電容上的電壓和電感上的電壓大小相等,方向相反,所有電源電壓(或信號(hào)源電壓相當(dāng)于全部加在了電路的等效串聯(lián)電阻上了。這個(gè)等效電阻越小,電路里的總電流就越大。而電容和電感的阻抗又是不變的,其上電壓=感抗 X 電流。所以,電感和電容上的電壓會(huì)很高,可達(dá)電源電壓的百倍甚至千倍。這個(gè)倍數(shù)叫做諧振電路的品質(zhì)因數(shù)。它直接代表了諧振電路的好壞。品質(zhì)因數(shù)越高,說明諧振電路的損耗越小。
        通常電感和電容的損耗是隨其上電流的頻率升高而增大的。諧振頻率越高,等效損耗電阻越大。折算到諧振電路里的串聯(lián)電阻就越大。電路的品質(zhì)因數(shù)下降。所以諧振電壓降低。
        電路的品質(zhì)因數(shù)=感抗/串聯(lián)電阻。從公式上看,頻率升高,品質(zhì)因數(shù)應(yīng)該升高才對(duì)啊。其實(shí)不然,頻率升高,容抗降低,而電路諧振時(shí),感抗又必須和容抗相等,所以電路的品質(zhì)因數(shù)也降低。為了提高電路的品質(zhì)因數(shù)的同時(shí)也升高頻率,應(yīng)盡量提高諧振電路的電感量并降低電容量。
        在發(fā)生串聯(lián)和并聯(lián)諧振時(shí),電路兩端的電壓和電路的總電流都是同相位。此時(shí)用電設(shè)備和電源之間沒有無功功率交換。所以,工廠里常采用并聯(lián)諧振電路提高線路的功率因數(shù)。

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