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串聯(lián)RLC電路中的電壓振幅與電流振幅

發(fā)布時(shí)間:2013/10/31 20:33:11 訪(fǎng)問(wèn)次數(shù):3888

    在一個(gè)串聯(lián)RLC電路中,當(dāng)頻率從諧振頻率以下到諧振頻率、然后再到諧振頻率以上增加時(shí),電路中的電流振幅和電壓振幅也隨之變化。FAN7680圖13.13根據(jù)電流和電壓降的變化給出了電路的一般響應(yīng)。假設(shè)電路的Q值(品質(zhì)因數(shù))非常高,以至它對(duì)響應(yīng)沒(méi)有影響。Q是無(wú)功功率與實(shí)際功率的比值,將在本章稍后的部分進(jìn)行討論。
   1.信號(hào)源頻率低于諧振頻率
    圖13.13(a)給出了當(dāng)信號(hào)源頻率從O增加至fr時(shí)的響應(yīng)。在0Hz(直流)時(shí),電容呈現(xiàn)開(kāi)路并阻隔直流。這樣在R和L上就沒(méi)有電壓,整個(gè)信號(hào)源電壓都加在C上。電路在0 Hz時(shí)的阻抗為,因?yàn)閄。為oo (C開(kāi)路)。當(dāng)頻率開(kāi)始增加時(shí),X降低而X增加,使得總電抗,降低。結(jié)果使阻抗降低而電流增加。由于電流增加,VR也增加,所以Ve和都增加。CL組合上的電壓從其最大值V。開(kāi)始降低,因?yàn)槎稼吔谙嗤闹,它們的差值變小了?/FONT>

           
    2.信號(hào)源頻率在諧振頻率上
    當(dāng)信號(hào)源頻率達(dá)到諧振頻率fr時(shí),如圖13.13(b)所示,U和V,各自的值可能都比信號(hào)源電壓大得多。因?yàn)閂、和V大小相等、相位相反,所以VL和V,抵消,CL組合上的電壓為0。這時(shí),因?yàn)榭傠娍篂?,所以總阻抗等于其最小值R。這樣,電流達(dá)到其最大值Vs/R,VR也達(dá)到最大值,等于信號(hào)源電壓。
    3.信號(hào)源頻率高于諧振頻率
    當(dāng)信號(hào)源頻率增加到諧振頻率以上時(shí),如圖13.13(c)所示,繼續(xù)增加而Xe繼續(xù)減小。導(dǎo)致總電抗。增加。結(jié)果是阻抗增加而電流降低。由于電流降低,所以VR也降低.V和V1都降低。由于降低,所以它們的差值變大,因此增加。當(dāng)頻率變得非常高時(shí),電流接近0VR和V接近于0V接近于V。
    圖13. 14 (a)和(b)給出了電流和電壓相對(duì)于頻率增加的響應(yīng)。當(dāng)信號(hào)源頻率增加時(shí),電流在信號(hào)源頻率低于諧振頻率時(shí)增加,在諧振頻率上達(dá)到一個(gè)峰值,然后在高于諧振頻率時(shí)降低。電阻上的電壓與電流的響應(yīng)是一致的。
    Ve和V曲線(xiàn)的總斜率如圖13.14(c)和(d)所示。電壓在諧振時(shí)最大,但是在高于和低于時(shí)會(huì)下降。L上的電壓和C上的電壓在諧振時(shí)的振幅絕對(duì)相等但是有180。的相位差,因此它們相互抵消。這樣,在LC上的總電壓為O,并且在諧振時(shí)VR=V。L和C上各自的電壓V1和V。都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于信號(hào)源電壓。請(qǐng)記住,無(wú)論頻率為多少,V和Ve的極性總是相反的,但是只有在諧振時(shí),它們的大小才相等。當(dāng)頻率在低于諧振情況下增加時(shí),L和C組含上的電壓降低,在諧振頻率時(shí)達(dá)到最小值0,然后在高于諧振時(shí)增加,如圖13.14(e)所示。

    在一個(gè)串聯(lián)RLC電路中,當(dāng)頻率從諧振頻率以下到諧振頻率、然后再到諧振頻率以上增加時(shí),電路中的電流振幅和電壓振幅也隨之變化。FAN7680圖13.13根據(jù)電流和電壓降的變化給出了電路的一般響應(yīng)。假設(shè)電路的Q值(品質(zhì)因數(shù))非常高,以至它對(duì)響應(yīng)沒(méi)有影響。Q是無(wú)功功率與實(shí)際功率的比值,將在本章稍后的部分進(jìn)行討論。
   1.信號(hào)源頻率低于諧振頻率
    圖13.13(a)給出了當(dāng)信號(hào)源頻率從O增加至fr時(shí)的響應(yīng)。在0Hz(直流)時(shí),電容呈現(xiàn)開(kāi)路并阻隔直流。這樣在R和L上就沒(méi)有電壓,整個(gè)信號(hào)源電壓都加在C上。電路在0 Hz時(shí)的阻抗為,因?yàn)閄。為oo (C開(kāi)路)。當(dāng)頻率開(kāi)始增加時(shí),X降低而X增加,使得總電抗,降低。結(jié)果使阻抗降低而電流增加。由于電流增加,VR也增加,所以Ve和都增加。CL組合上的電壓從其最大值V。開(kāi)始降低,因?yàn)槎稼吔谙嗤闹,它們的差值變小了?/FONT>

           
    2.信號(hào)源頻率在諧振頻率上
    當(dāng)信號(hào)源頻率達(dá)到諧振頻率fr時(shí),如圖13.13(b)所示,U和V,各自的值可能都比信號(hào)源電壓大得多。因?yàn)閂、和V大小相等、相位相反,所以VL和V,抵消,CL組合上的電壓為0。這時(shí),因?yàn)榭傠娍篂?,所以總阻抗等于其最小值R。這樣,電流達(dá)到其最大值Vs/R,VR也達(dá)到最大值,等于信號(hào)源電壓。
    3.信號(hào)源頻率高于諧振頻率
    當(dāng)信號(hào)源頻率增加到諧振頻率以上時(shí),如圖13.13(c)所示,繼續(xù)增加而Xe繼續(xù)減小。導(dǎo)致總電抗。增加。結(jié)果是阻抗增加而電流降低。由于電流降低,所以VR也降低.V和V1都降低。由于降低,所以它們的差值變大,因此增加。當(dāng)頻率變得非常高時(shí),電流接近0VR和V接近于0V接近于V。
    圖13. 14 (a)和(b)給出了電流和電壓相對(duì)于頻率增加的響應(yīng)。當(dāng)信號(hào)源頻率增加時(shí),電流在信號(hào)源頻率低于諧振頻率時(shí)增加,在諧振頻率上達(dá)到一個(gè)峰值,然后在高于諧振頻率時(shí)降低。電阻上的電壓與電流的響應(yīng)是一致的。
    Ve和V曲線(xiàn)的總斜率如圖13.14(c)和(d)所示。電壓在諧振時(shí)最大,但是在高于和低于時(shí)會(huì)下降。L上的電壓和C上的電壓在諧振時(shí)的振幅絕對(duì)相等但是有180。的相位差,因此它們相互抵消。這樣,在LC上的總電壓為O,并且在諧振時(shí)VR=V。L和C上各自的電壓V1和V。都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于信號(hào)源電壓。請(qǐng)記住,無(wú)論頻率為多少,V和Ve的極性總是相反的,但是只有在諧振時(shí),它們的大小才相等。當(dāng)頻率在低于諧振情況下增加時(shí),L和C組含上的電壓降低,在諧振頻率時(shí)達(dá)到最小值0,然后在高于諧振時(shí)增加,如圖13.14(e)所示。

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10-31串聯(lián)RLC電路中的電壓振幅與電流振幅
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