rlc串联谐振实验原理串联谐振测试仪的原理是什么，RLC串联谐振电路详解

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rlc串联谐振实验原理

在串联RLC电路中，当电感器的电感电抗与电容器的电容电抗值相等时，就会出现一个频率点。换句话说，XL=XC。发生这种情况的点称为电路的共振频率点（r），当我们分析串联RLC电路时，该共振频率产生串联共振。
　　串联谐振电路是电气和电子电路中最重要的电路之一。它们可以以各种形式存在，例如在交流电源滤波器、噪声滤波器中，也可以在无线电和电视调谐电路中找到，这些电路产生一个非常有选择性的调谐电路，用于接收不同的频道。考虑下面的简单串联RLC电路。
　　串联RLC电路

　　串联rlc谐振电路
　　首先，让我们定义一下我们已经知道的RLC串联电路。
　　串联电路特性

　　根据上述感应电抗方程，如果频率或电感增加，则电感器的总感应电抗值也会增加。当频率接近无穷大时，电感器的电抗也会朝无穷大方向增加，电路元件的动作就像开路一样。
　　然而，当频率接近零或直流时，电感器的电抗将降至零，从而产生与短路相反的效果。这意味着感应电抗与频率“成比例”，在低频时小，在高频时高，这在以下曲线中得到了证明：

频率感应电抗

　　感应电抗与频率的关系曲线是一条直线。电感器的感应电抗值随着其上的频率增加而线性增加。因此，感应电抗为正，与频率（XL）成正比∝?)
　　上述容性电抗公式也是如此，但相反。如果频率或电容增加，则总电容电抗将降低。当频率接近无穷大时，电容器的电抗将几乎降至零，从而使电路元件像0Ω的完美导体一样工作。
　　但当频率接近零或直流电平时，电容器的电抗将迅速增加到无穷大，使其像一个非常大的电阻，变得更像一个开路状态。这意味着对于任何给定的电容值，电容电抗与频率“成反比”，如下所示：
　　对频率的电容电抗

　　容性电抗对频率的曲线是一条双曲线。电容器的电抗值在低频时有一个非常高的值，但随着其上的频率增加，电抗值会迅速降低。因此，容性电抗为负值，与频率（XC）成反比∝?-1)
　　我们可以看到，这些电阻的值取决于电源的频率。在较高频率下，XL较高，而在较低频率下，XC较高。然后必须有一个频率点，如果XL的值与XC的值相同，则存在。
　　如果我们现在将电感电抗曲线放在电容电抗曲线的顶部，使两条曲线位于相同的轴上，则交点将给出串联谐振频率点（fr或ωr），如下所示。

串联谐振频率

　　公式中：fr表示赫兹，L表示亨利，C表示法拉。
　　当两个电抗的作用相反且相等，当XL=XC时，交流电路中会发生电谐振。上图中发生这种情况的点是两条电抗曲线相互交叉。
　　在串联谐振电路中，谐振频率fr点可计算如下。
　　串联rlc共振方程

　　我们可以看到，在谐振时，从数学上讲，两个电抗相互抵消为XL–XC=0.这使得串联LC组合充当短路，在串联谐振电路中电流流动的唯一阻力是电阻R。
　　在复数形式中，谐振频率是串联RLC电路的总阻抗变成纯阻抗时的频率“真实”即没有虚阻抗的存在。这是因为在共振时它们被抵消了。因此，串联电路的总阻抗就变成了电阻值，因此:Z=R。
　　那么在谐振时，串联电路的阻抗处于其最小值，并且仅等于电阻，稀有电路的。谐振时的电路阻抗被称为电路的“动态阻抗”,XC(通常在高频下)或XL(通常在低频)将主导谐振的任一侧，如下所示。

　　请注意，当容性电抗在电路中占主导地位时，阻抗曲线本身呈双曲线形状，但当感性电抗在电路中占主导地位时，由于的线性响应，曲线是非对称的XL。
　　您可能还注意到，如果谐振时电路阻抗最小，则电路导纳必须处于其最大值，串联谐振电路的特征之一是导纳非常高。但这可能是一件坏事，因为谐振时非常低的电阻值意味着流经电路的电流可能会高得危险。
　　我们还记得上一讲串联RLC电路时，串联组合两端的电压是下式的相量和V稀有,VL和VC。
　　然后，如果谐振时两个电抗相等并抵消，则两个电压代表VL和VC值也必须相反和相等，从而相互抵消，因为纯分量的相量电压为+90°o和-90度o分别是。
　　然后在一个串联共振电路组件VL=-VC由此产生的无功电压为零，所有电源电压都通过电阻下降。因此，V稀有=V供给正是由于这个原因，串联谐振电路被称为电压谐振电路，(与作为电流谐振电路的并联谐振电路相反)。

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