谐振时端电压(谐振时为什么电压会升高)
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谐振时R两端电压为什么与电源电压不相等
1、串联谐振是电压谐振,电路里,RLC上的电压不能用简单的加法计算,它们的电压向量和等于电源电压。
2、电路呈现谐振状态有并联谐振和串联谐振,并联谐振电容两端电压与电源电压相同。串联谐振电容两端电压往往会高出电源电压很多。因为谐振时感抗XL等于容抗XcL总阻抗Z=XL-XcL+R=R电路呈现纯阻性负载。
3、谐振时有电压叠加效应,也就是会出现电源电压加上谐振电路电压的时候。现实中很多东西都有这种谐振效应,比如飞机在突破音速进入超音速时,会出现声波谐振,也就是声波叠加,它会使不牢固的飞机解体。军队过桥时不能走正步,那样也会出现声波与桥梁谐振(共振、共鸣),桥有可能会被振垮。
4、具体来说,当电路达到串联谐振点时,电感和电容的容抗和感抗相互抵消,使得整个电路的阻抗达到最小值。此时,大部分能量集中在电容和电感上,导致它们两端电压大幅升高。
5、即表现为谐振。这时,电容和电感的能量在相互转换中达到平衡,电源只需为电阻消耗的电能提供支持,不需持续进行能量交换。简而言之,尽管理论上的输出电压与输入电压在谐振时应相等,但由于非理想元件的存在,实验数据会有所偏离。通过理解Q值和电阻对谐振的影响,我们可以更准确地描述和控制这种现象。
谐振时电容电压和电感电压相等吗?
1、谐振时,理论上是相等的,但由于元件参数并非理想参数,尤其是电感元件有一定的等效电阻,而非理想的纯电感。所以实验时,数据与理论值有一定差距。
2、大小相等,符号相反,即和为0 谐振的特征就是电路电压和电流的相位差是0.因为电感和电容的效果刚好抵消,即容抗等于感抗,电路呈阻性。所以电路的总体效果和只有一个电阻是一样的,电阻分得了电源电压。所以,电容和电感分得电压只和是0,即电感及电容上的电压大小相等,符号相反。
3、电容上电压和电感上电压数值相等,方向相反。此时电路阻抗等于R值。
4、电路发生串联谐振时,电容上的电压和电感上的电压大小相等,方向相反,所有电源电压(或信号源电压相当于全部加在了电路的等效串联电阻上了。这个等效电阻越小,电路里的总电流就越大。而电容和电感的阻抗又是不变的,其上电压=感抗 X 电流。
5、电路呈现谐振状态有并联谐振和串联谐振,并联谐振电容两端电压与电源电压相同。串联谐振电容两端电压往往会高出电源电压很多。
6、串联谐振时,电容上的电压与电感上的电压大小相等、相位相反。
串联谐振为什么输入电压不能太大?
1、电路发生串联谐振,输入电压不能太大的原因是UL=Uc=QUi,而Q值通常可达几十至几百,这样,UL、Uc都会远大于电源电压Ui,线圈和电容器的绝缘会被击穿而造成损害。谐振的实质是电容中的电场能与电感中的磁场能相互转换,此增彼减,完全补偿。
2、电路发生串联谐振时为什么输入电压不能太大? 原因:电路谐振时,电容两端的电压是输入电压的Q倍(Q是谐振电路的品质因数)。所以,即使输入的电压较小,但也要考虑电容的耐压问题,特别是在高Q值的电路里。如果太大,谐振时电容两端的电压会很高,会造成击穿导致电路故障。
3、串联谐振时阻抗为只有电阻,电压高能量消耗很大,问题会很多。