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諧振就是物理做簡諧振動的意思,物體的加速度在跟偏離平衡位置的位移成正比,且總是指向平衡位置的回復力的作用下的振動。其動力學方程式是F=-kx。諧振的現象是電流增大和電壓減小,越接近諧振中心,電流表電壓表功率表轉動變化快,但是和短路的區別是不會出現零序量。
在物理學里,有一個概念叫共振:當策動力的頻率和系統的固有頻率相等時,系統受迫振動的振幅最大,這種現象叫共振。電路里的諧振其實也是這個意思:當電路中激勵的頻率等于電路的固有頻率時,電路的電磁振蕩的振幅也將達到峰值。實際上,共振和諧振表達的是同樣一種現象。這種具有相同實質的現象在不同的領域里有不同的叫法而已。
諧振條件:
由電感L和電容C串聯而組成的諧振電路稱為串聯諧振電路。其中R為電路的總電阻,即R=RL+RC,RL和RC分別為電感元件與電容元件的電阻;Us 為電壓源電壓,ω為電源角頻率。其中X=ωL-1/ωC。故得Z的模和幅角,當X=ωL-1/ωC=0時,即有φ=0,即XL與XC相同。此時我們就說電路發生了諧振。而電路達到諧振的條件即為。而電路達到諧振的條件即為 :X=ωL-1/ωC=0。
諧振特點:
諧振電路都有一個特點,容抗等于感抗,電路呈阻性:
那么就有ωL=1/ωC
因為LC都是已知條件,那么可以把諧振的頻率點算出來。
品質因數Q=ωL/R,所謂品質因數如果為28,那么并聯的諧振電路就是電流增大了28倍;如果是串聯的諧振電路,那么就是電壓增加了28倍。
那么現在串聯諧振點下的電壓為施加的電壓乘以品質因數。
如果已知條件告訴你的施加電壓為峰值,那么就直接相乘;如果已知條件告訴你的施加電壓為有效值,那么還需要將算出來的電壓再乘以1.414得出峰值。
諧振的應用
收音機利用的就是諧振現象。轉動收音機的旋鈕時,就是在變動里邊的電路的固有頻率。忽然,在某一點,電路的頻率和空氣中原來不可見的電磁波的頻率相等起來,于是,它們發生了諧振。遠方的聲音從收音機中傳出來。這聲音是諧振的產物。
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