谐振电路与Q值的意义

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1、§6谐振电路与Q值的意义一.串联谐振、频率和位相差对RLC串联电路当，谐振产生，二.储能与耗能Q值的意义(1)电阻耗能：（T——周期）电感与电容元件中储存的总能量设则故当时则随t变化，与外界交换无功功率谐振时WS不随t变化，即与外界无交换谐振电路储能每一周期耗能谐振电路品质Q值越大，储能越多，耗能越少。【讨论】：反推：式中谐振周期得则由谐振时或【讨论】：（续）LCR回路与外界没有无功功率交换，但在L与C之间存在无功功率交换。谐振时回路电阻即三.频率选择性Q值的意义(2)频率选择性与谐振峰锐度或同频带宽度有

2、关谐振时设频率f0偏离了δf，且δf<

3、并联谐振电路LRCu●●图8.63并联谐振电路ZZ,I图8.64并联谐振曲线IfO谐振频率f0附近，阻抗极大，电流极小。这与串联时相反。谐振时则得低频时，感性高频时，容性也与串联时相反谐振时外电路电流很小定义：或当R很小时电流外电路输入有功功率，以补偿损耗。Q值越高，选择性越强。电感磁芯导线电阻电容介质§7交流电桥直流电桥：测电阻；交流电桥：测阻抗、频率、电容、电感和Q值等。一.基本原理平衡：支路“O”电流（参见图8.71）～N●●●●ABCDOZ1Z2Z3Z4图8.71交流电桥则或即或得或而(i=1,2

4、,3,4)故平衡时一次平衡，可测两量【讨论】：交流电桥平衡时要同时满足两个条件：阻抗位相当然也就可同时测得两个未知量。四臂阻抗性质的配置应有一定约束。（满足一定条件）例如：若3、4臂为电阻，即则平衡时应满足显然1、2臂必须是同性电抗。若2、3臂为电阻，即则平衡时应满足显然1、4臂必须是异性电抗。否则不可能达到平衡。二.常用交流电桥电容桥：测量绝缘材料的电容和损耗图8.72电容桥～NCxrxR3R4●●●●●C2C4阻抗平衡即所以图8.73LC电桥～NLxrxR3R4●●●●●R2C4MaxwellLC电桥

5、阻抗平衡得频率电桥臂1为串联谐振电路。平衡条件：测量过程：将C1短接，用直流电源，调节R1，使电桥平衡，则测量信号源频率时，调节C1，使电桥平衡，则可得图8.74频率电桥～NL1R1R3R4●●●●R2C1§8变压器原理一.理想变压器概述铁芯：“山”型，“E”型，“C”型等；硅（矽）钢片，铁氧体等软磁材料。绕组：原边，初级绕组，输入端副边，次级绕组，输出端电不通磁耦合原理：互感应原边与副边电路不相通自耦变压器原、副边为同一绕组，抽头。##无漏磁漏磁损耗绕组无电阻铜损耗，即焦耳热损耗铁芯无铁损铁损耗，包括涡

6、流损耗和磁滞损耗理想变压器的条件原、副边感抗→∞，空载电流0。热声、热按螺线管计算所以可见，影响Z的因素：——铁芯材料——绕组匝密度——铁芯体积二.变比公式绕行方向的确定，参见图7.81。～●●AB●●CD图8.81变压器原理图按原、副边的电流在铁芯中激发磁通的方向来判别，A—D为同名端，极性相同，首端（尾端）；C—B为同名端，极性相同，尾端（首端）。##电压变比公式由理想变压器，纯电感性阻抗，可有输入电压输出电压则故理想变压器输出和输入电压与线圈匝数成正比，位相相反。得电流变比公式空载电流当时，即有负载

7、时而或其中时由无漏磁得则电流与匝数成反比，位相相反。#功率关系设纯电阻性负载则因为与同相，所以输出功率有功功率与反相则输入功率与反相所以与同相又知有功功率理想变压器，输入、输出有功功率相等。由变比公式得##三.变压器的应用送、配电变压器送电变压器，容量一定，升高电压，减小电流，降低损耗，或节省材料。配电变压器，降低电压，分配给用户。电源变压器交流电压：~6.3V，~36V，~127V等直流电源：±5V，±12V，±15V，±24V，300V等。耦合变压器输入、输出、线间、中频变压器等。阻抗匹配自耦变压器自

8、耦调压器，“稳压电源”——自动调压器等。§9三相交流电一.概述三相交流电，位相依次间隔(120°)角，设其为AX，BY，CZ。当转子（相当于一永磁铁）旋转一周(2π)时，可得三条曲线，eOt图8.91三相交流电相邻绕组中电压（电流）的位相差也就是。三相绕组空间上沿圆周分布，或参见图7.91。即#相电压与线电压“Y”形（星形）接法如图8.92所示。相电压线电压“Δ”（三角）形接法如图8.93所示。ABOC图8.92“Y”形接法●