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并聯(lián)諧振的定義與串聯(lián)諧振的定義是一樣的,,即端口上的電壓與輸入電流(總電流)同相時(shí)的工作狀況稱(chēng)為諧振,。并聯(lián)諧振的理解比起串聯(lián)諧振會(huì)難一點(diǎn),我們就以幾種不同的情況加以分析,。
1,、純電感和純電容的并聯(lián)
圖35-9
上圖35-9為一理想的純電感與純電容并聯(lián)的電路模型,結(jié)合圖35-1的向量圖,,以端口電壓為參考相量,,電感和電容并聯(lián),兩者的電壓相等,,類(lèi)似于電阻的并聯(lián),,電阻并聯(lián)電路中,阻值越小的支路電流越大,。
同理,,電感和電容的并聯(lián)電路中,感抗小于容抗時(shí),那么流過(guò)電感支路的電流就大于流過(guò)電容支路的電流,,如圖35-9(1)所示,,可以得到總電流滯后端口電壓90°,此時(shí)電路呈感性;
而當(dāng)感抗大于容抗時(shí),,那么流過(guò)電感支路的電流就小于流過(guò)電容支路的電流,,如圖35-9(2)所示,可以得到總電流超前端口電壓90°,,此時(shí)電路呈容性,。
當(dāng)感抗等于容抗時(shí),流過(guò)電感支路的電流就等于流過(guò)電容支路的電流,,且兩支路電流方向如圖35-9(3)所示,,此時(shí)總電流恰好為0(也可以說(shuō)是與電壓相量同相位),電路處于并聯(lián)諧振狀態(tài),。
由感抗等于容抗可以得出此時(shí)的諧振頻率如圖35-9所示,,可以看到,該諧振頻率的表達(dá)式與串聯(lián)諧振時(shí)的頻率表達(dá)式是一樣的,。
類(lèi)似于串聯(lián)諧振時(shí)端口總電壓等于電阻兩端的電壓,,而電感和電容兩端的電壓卻不為零,并聯(lián)諧振時(shí)總電流為零,,流過(guò)電感和電容兩端的電流并不為零,。
因?yàn)椴⒙?lián)諧振時(shí)流過(guò)電感的電流與流過(guò)電容的電流代數(shù)和為零,并聯(lián)諧振又稱(chēng)為電流諧振,。
2,、電阻、電感和電容分別并聯(lián)
圖35-10
如上圖35-10所示的RLC并聯(lián)電路是RLC串聯(lián)電路相對(duì)于的另一種形式的諧振電路,。
與LC并聯(lián)電路相類(lèi)似,,結(jié)合圖35-1的向量圖,以端口電壓為參考相量,,電阻,、電感和電容并聯(lián),三者的電壓相等,,當(dāng)感抗小于容抗時(shí),,那么流過(guò)電感支路的電流就大于流過(guò)電容支路的電流,如圖35-10(1)所示,,可以得到總電流滯后端口電壓,,此時(shí)電路呈感性;
而當(dāng)感抗大于容抗時(shí),那么流過(guò)電感支路的電流就小于流過(guò)電容支路的電流,,如圖35-10(2)所示,,可以得到總電流超前端口電壓,,此時(shí)電路呈容性。
當(dāng)感抗等于容抗時(shí),,流過(guò)電感支路的電流就等于流過(guò)電容支路的電流,,且兩支路電流方向如圖35-10(3)所示,此時(shí)總電流恰好為流過(guò)電阻的電流,,與電壓同相位,,電路處于并聯(lián)諧振狀態(tài)。
由感抗等于容抗可以得出此時(shí)的諧振頻率如圖35-10所示,,可以看到,該諧振頻率的表達(dá)式與LC并聯(lián)電路的諧振頻率表達(dá)式,、串聯(lián)諧振時(shí)的頻率表達(dá)式都是一樣的,。
同理,并聯(lián)諧振時(shí)總電流等于電阻支路的電流,,流過(guò)電感和電容兩端的電流并不為零,。
3、電感線(xiàn)圈(用R和L串聯(lián)組合)和電容并聯(lián)
圖35-11
上圖35-11所示為一電感線(xiàn)圈(用R和L串聯(lián)組合)和電容并聯(lián)電路,?;仡櫸覀冎八鶎W(xué)的并聯(lián)阻抗的知識(shí),求出等效總阻抗的表達(dá)式如圖所示,。
實(shí)際中線(xiàn)圈的電阻很小,,往往忽略不計(jì),而在諧振時(shí)感抗遠(yuǎn)大于電阻,,即ω0L>>R,根據(jù)這一條件,,簡(jiǎn)化圖35-11中的阻抗表達(dá)式,可以得到諧振的近似條件,,如下圖35-12所示,。
圖35-12
,并聯(lián)諧振時(shí)的特點(diǎn)有以下幾點(diǎn):
(1)端口電壓與總電流同相位,。
(2)諧振頻率的表達(dá)式與串聯(lián)諧振時(shí)一樣,。
(3)純電感與純電容并聯(lián)諧振時(shí)總電流為0,等價(jià)于電路總阻抗Z有大值,,為無(wú)窮大,,即Zmax=∞。
(4)電感線(xiàn)圈和電容并聯(lián)諧振時(shí)(滿(mǎn)足ω0L>>R)總阻抗有大值(圖35-12中并聯(lián)總阻抗表達(dá)式中分母有小值),,即|Z0|=L/RC,電路呈電阻性,。
(5)當(dāng)電源電壓恒定時(shí),總電流小;當(dāng)為恒流源供電時(shí),,電路的端電壓大,,這是因?yàn)榇藭r(shí)總阻抗為大值,,U =IS|Z0|。
(6)支路電流為總電流的Q倍,。以電感線(xiàn)圈和電容并聯(lián)諧振電路為例,,如下圖35-13所示,隨著電阻的變小,,電感線(xiàn)圈支路的電流與電容電流的相位差就越大,,總電流越小,當(dāng)電阻減小為零時(shí),,電感線(xiàn)圈的電流與電容電流反向,,總電流為零,相當(dāng)于純電感與純電容并聯(lián)諧振電路,。
圖35-13
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