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LC谐振电路(LC谐振电路详细介绍)

2024-11-16 08:35:06科技帅气的蚂蚁
今天,让让我们了解一下最基本的电感电容电路——LC谐振电路。LC电路是各种电子设备中的基本电子元件,尤其是在调谐器、滤波器、混频器和振

LC谐振电路(LC谐振电路详细介绍)

今天,让让我们了解一下最基本的电感电容电路——LC谐振电路。LC电路是各种电子设备中的基本电子元件,尤其是在调谐器、滤波器、混频器和振荡器等电路中使用的无线电设备中。

学习之前,让让我们复习一下电感和电容的原理。电容器是储存电荷的容器。最基本的结构是下图所示的平板电容,电场能量储存在电容中。

电感呢?它是由于电磁感应效应而储存在线圈中的感应磁场能量。

那这很有趣。当我们把这两个分量放在一起时,电场能量和磁场能量相遇。会有什么影响?

电场能量和磁场能量在LC电路中是不诚实的,并开始相互转化。随着电荷的流动,电容器中的电场能量一会转化为线圈中的磁场能量,线圈中的磁场能量一会转化为电容器中的电场能量。它这很有趣。当磁场能量和电场能量达到平衡时,磁场能量和磁场能量之和将始终保持不变,电源不需要用电容或电感来回转换能量。但是,可以LC电路中没有完全理想且无损耗的电感和电容,所以电磁能量会在LC谐振电路中产生阻尼振荡,而这个阻尼值就是消耗在电阻上的电磁能量。因此,在LC谐振电路中,电源只需提供电阻消耗的能量。

这是不是超级简单易懂?不管怎样,让让我们回到LC谐振电路的本质。根据电感和电容的连接方式,LC电路可分为LC并联谐振电路和LC串联谐振电路。串联谐振电路Let 让我们先来看看LC串联谐振电路。并且电感和电容串联,如下图所示。电容器和电感器两端的电压之和是开路端两端的总电压之和v=v L v C.LC Ve端子中的电流等于通过电感器(L)和电容器(C)的电流i=i L=i C。

电感的电感与频率成正比,电容的容抗与频率成反比。因此,当频率f增加时,电感器的电感XL增加,但是电容器的电容XC减小。

当频率f达到一定值时,LC串联电路的感抗和容抗相等,发生谐振。

然后我们回到串联谐振电路的阻抗Z。让让我们看看什么是z共振。

当电路工作在谐振频率f0时,根据上面f0的公式,带入阻抗Z,可以得到Z=0。也就是说LC串联谐振电路,感抗和容抗相互抵消,对外呈现短路特性,电路中电流最大。因此,当与负载串联时,串联LC电路将充当在谐振频率下具有零阻抗的带通滤波器。

当频率低于谐振频率f0时,XC远大于XL,电路为容性;当工作频率高于谐振频率f0时,XL远大于XC,电路是感性的。当工作频率等于谐振频率f0时,电流最大,电路中只有电阻在工作。

并联谐振电路Let 让我们看看LC谐振电路的另一种形式,——并联谐振电路。在并联LC电路中,电感和电容并联,如图所示。

LC并联电路的电感和电容两端的电压相同v=v l=v c .流过LC并联电路的总电流等于流过电感的电流和流过电容的电流之和I=I L I C .在谐振条件下,当感抗(XL)等于容抗(XC)时,无功支路电流大小相等,方向相反。因此,它们相互抵消,使电路中的电流最小。在这种状态下,总阻抗最大。LC并联谐振电路的谐振频率如下:

让让我们看看谐振时的电路阻抗Z

当频率低于谐振频率f0时,XL远大于XC,电路是感性的;当工作频率高于谐振频率f0时,XC远大于XL,电路为容性。当工作频率等于谐振频率f0时,电流最小,阻抗最大。

我不不知道你有没有找到当初学习LC共振的感觉。编辑:CC