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p25LRC电路和谐振

时间:2022-12-28 07:00:00 226p25v电容器

1LRC电路

在这里插入图片描述
有一个LRC电路连接电
容电感如上,电压如上 V = V 0 C o s ( ω t ) V=V_{0}Cos(\omega t) V=V0Cos(ωt)
建立方程
V C I R ? V 0 C o s ( ω t ) = ? L d I d t V_{C} IR-V_{0}Cos(\omega t)=-L\frac{dI}{dt} VC IR?V0Cos(ωt)=?LdtdI
I = d Q d t I=\frac{dQ}{dt} I=dtdQ
V C = Q C V_{C}=\frac{Q}{C} VC=CQ
L d 2 Q d t 2 + R d Q d t + Q c = V 0 cos ⁡ ( ω t ) L\frac{d^{2} Q}{d t^{2}}+R \frac{d Q}{d t}+\frac{Q}{c}=V_{0} \cos (\omega t) Ldt2d2Q+RdtdQ+cQ=V0cos(ωt)
得出结果


X为电抗

Z为阻抗
电流可以滞后与驱动电压,即电流晚于电压,这是自感器的作用。电流也可以超前于电压,这是当电容器比较大,这比较抽象,即没有电压时就有了电压。这当然不是这个意思,这是稳态解当电压刚接通时方程不成立

2谐振

谐振发生的条件

此时 I m a x = V 0 R I_{max}=\frac{V_{0}}{R} Imax=RV0, ϕ = 0 \phi=0 ϕ=0,所以驱动电压和电流同相位,将会看到呈余弦变化的电流信号。

ω = 0 \omega=0 ω=0以为这个不是交流源而是直流远这相当于给电容充电,电容充满电后就没有电流。当 ω = ∞ \omega=\infty ω=,如果频率无穷大,相当于自感提供无穷大的抵抗,如果变化发生的时间趋于0,此时自感完美抵抗了电流,电流为0.电流变化图如下。

左侧电容处于支配地位 ϕ < 0 \phi<0 ϕ<0,右侧自感处于支配地位。下面有案例

Q为最大电流大于百分之70的趋于范围,之所以取70是为了使功率为50%。

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