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諧振的電容電感

發(fā)布:2022-01-28 閱讀量:

特高壓電力旗下的串聯(lián)諧振可以幫助眾多電力工作者更加方便的進(jìn)行各類電力測試。

串聯(lián)諧振試驗(yàn)如何進(jìn)行?(圖1)

諧振時(shí)電感和電容還是兩個(gè)元件,否則不能進(jìn)行能量交換;但從等效阻抗的角度,是變成了一個(gè)元件:數(shù)值為零或無窮大的電阻。電阻、電感及電容所組成的串聯(lián)電路內(nèi),當(dāng)容抗XC與感抗XL相等時(shí),即XC=XL,電路中的電壓U與電流I的相位相同,電路呈現(xiàn)純電阻性,這種現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振(也稱為電壓諧振)。當(dāng)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí),電路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,電路中總阻抗最小,電流將達(dá)到最大值。

對于理想的L、C元件,串聯(lián)諧振發(fā)生時(shí),L、C元件上的電壓大小相等、方向相反,總電壓等于0(諧振阻抗為零)而并聯(lián)諧振發(fā)生時(shí),L、C元件中的電流大小相等、方向相反,總電流等于0(諧振阻抗為無窮大),所以串聯(lián)諧振是電壓諧振,而并聯(lián)諧振是電流諧振。

無論是串聯(lián)還是并聯(lián)諧振,在諧振發(fā)生時(shí),L、C之間都實(shí)現(xiàn)了完全的能量交換,即釋放的磁能完全轉(zhuǎn)換成電場能儲(chǔ)存進(jìn)電容;而在另一時(shí)刻電容放電,又轉(zhuǎn)換成磁能由電感儲(chǔ)存。

在串聯(lián)諧振電路中,由于串聯(lián)——L、C流過同一個(gè)電流,因此能量的交換以電壓極性的變化進(jìn)行;在并聯(lián)電路中,L、C兩端是同一個(gè)電壓,故能量的轉(zhuǎn)換表現(xiàn)為兩個(gè)元件電流相位相反。

因?yàn)榇?lián)諧振電路對外電路呈電阻性是因?yàn)殡娐分械母锌古c容抗相等,互相抵消,諧振時(shí)電路的阻抗最小,因而回路電流最大。回路電流最大時(shí),電感上的電壓和電容上的電壓都等于回路電流與它們的電抗的乘積,所以其值可能比外加電壓高許多。串聯(lián)諧振的電壓會(huì)高出電路電壓很多,并聯(lián)諧振的電流會(huì)很大。

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