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RLC串聯電路發生諧振的條件是什麼?

作者:由 華東子 發表于 遊戲時間:2022-08-24

RLC串聯電路發生諧振的條件是什麼?華東子2022-08-24 15:10:47

RLC串聯電路發生諧振的條件是什麼?2022-05-12 12:14:04

下面這個

帶通濾波器電路

,本質上也屬於一種

RLC 串聯諧振

電路:

RLC串聯電路發生諧振的條件是什麼?

電阻

R

電感

C

電容

L

串聯之後的

等效阻抗

Z_{eq}

等於:

Z_{eq} = R + j \omega L - j \frac{1}{\omega C} = R + j \bigg(\omega L - \frac{1}{\omega C} \bigg)

根據

諧振

的定義,

如果需要該 RLC 串聯電路發生諧振,那麼 #FormatImgID_7# 的虛部必須等於零

,即

Im(Z_{eq}) = 0

\omega L - \frac{1}{\omega C} = 0

根據上面的等式就可以得到發生諧振時的

角頻率

\omega_R

等於:

\omega_R = \frac{1}{\sqrt{LC}}

這裡的

\omega_R

被稱為

諧振角頻率

,根據前面的

RLC 串聯電路

電阻的電壓有效值

U_R

電壓源的電壓有效值

U_S

之比稱為

網路函式

H(j\omega)

,其對應的

幅值

|H(j\omega)|

等於:

|H(j\omega)| = \frac{U_R}{U_S} = \bigg| \frac{R}{R + j \omega L - j \frac{1}{\omega C}} \bigg| = \frac{R}{\sqrt{R^2 + \big(\omega L - \frac{1}{\omega C} \big)^2}}

由此可見,當

\omega L - \frac{1}{\omega C} = 0

的時候,

幅值

|H(j\omega)|

為最大,也就意味著

電阻的電壓有效值

U_R

為最大。根據之前得到的

Z_{eq} = R + j \bigg(\omega L - \frac{1}{\omega C} \bigg)

\omega L - \frac{1}{\omega C} = 0

兩個等式,可以知道

\omega L - \frac{1}{\omega C} = 0

正好就是電路產生諧振的條件。換而言之,

諧振角頻率

\omega_R

就是在

幅值

最大時候所對應的

角頻率

。上面這種發生了諧振的

RLC 串聯電路

就被稱為

RLC 串聯諧振電路

,其通常具備有如下特點:

電阻的

電壓有效值

為最大;

串聯諧振電路的

等效阻抗

是一個

純電阻

(實數),這個特點是諧振定義的要求;

串聯諧振當中

電容

電感

的串聯等效阻抗為

,相當於

短路

,這個特點也是諧振定義的要求,並且由此可知

電感

電容

的電壓互為相反數,這樣兩者之和才能為

更多關於

正弦穩態電路

以及

諧振

的討論,可以查閱答主目前正在撰寫的

簡明厄要的《電路理論》讀書筆記

一文

簡明厄要的《電路理論》讀書筆記

RLC串聯電路發生諧振的條件是什麼?

為了方面大家查閱,下面附上相關章節的直達連結:

3. 正弦穩態電路的頻域特性

3.1. 網路函式

3.2. 頻率特性

3.3. 濾波器

3.4. 諧振

3.4.1. RLC 串聯諧振

3.4.2. RLC 並聯諧振

3.4.3. 品質因數

3.4.4. 頻寬

3.5. 總結

答主在成都的 IT 行業工作近 12 年,經常會在自己的 IT 技術部落格 UinIO.com 當中分享一些 Web 技術棧相關的文章,贈人玫瑰,手有餘香,大家的 【點贊、收藏、加關注】 將會是我持續寫作的最大動力ヽ(✿゚▽゚)ノ。

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RLC串聯電路發生諧振的條件是什麼?2019-12-27 12:35:45

RLC發生諧振的條件是電感的阻抗和電容的阻抗和為0,這個時候電路的總阻抗最小,即是R。也就是說發生諧振時RLC電路中電流最大,大到什麼程度就看電阻的大小了。

下面來解釋一下什麼時候會讓電容的阻抗和電感的阻抗之和為零。

RLC串聯電路發生諧振的條件是什麼?

電容的阻抗和電感的阻抗大小和頻率有關,該電路的總阻抗如下

RLC串聯電路發生諧振的條件是什麼?

所以一旦在某一頻率在使得wL=1/wC,就會發生諧振,該頻率就叫諧振頻率,即

RLC串聯電路發生諧振的條件是什麼?

RLC串聯電路發生諧振的條件是什麼?2022-05-12 16:25:11

標簽: 諧振  電路  阻抗  RLC  串聯