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RLC并联谐振电路原理及应用

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:与RLC串联电路一样,RLC并联电路在一定条件下,也会发生谐振,即并联谐振。RLC并联电路发生谐振的条件是XL=XC由于RLC并联谐振电路各元件上所加的是同一个电压,因此有IL=IC则可做出并联谐振电路各电流、电压的相量图,如图5-64c所示。谐振时,电路的总电流最小,而支路的电流往往大于电路的总电流,因此并联谐振也称为电流谐振。但电路发生并联谐振时,在电感和电容元件中流过很大的电流,会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故。

RLC并联谐振电路原理及应用

RLC串联电路一样,RLC并联电路在一定条件下,也会发生谐振,即并联谐振。RLC并联电路发生谐振的条件(与串联谐振条件相同)是

XL=XC

由于RLC并联谐振电路各元件上所加的是同一个电压,因此有

IL=IC

则可做出并联谐振电路各电流、电压的相量图,如图5-64c所示。根据谐振条件,可求出谐振角频率(与串联谐振角频率相同)和谐振频率(与串联谐振频率相同)为

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在实际应用中,常可利用改变电路参数(LC)的办法,使电路在某一频率下发生谐振。

并联谐振参数——特性阻抗品质因数也都与串联谐振电路相同,即

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RLC并联谐振电路的特性如下:

1)当电压一定时,并联谐振电路的总电流最小(与串联谐振电路相反),即

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2)并联谐振电路的总阻抗最大(与串联谐振电路相反),即

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3)并联谐振电路的总电流与电压同相(与串联谐振电路相同),即

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并联谐振电路呈电阻性,总电流与电压的数量关系为

U=IR

4)电感和电容支路上的电流是总电流的Q倍,即

IL=QIIC=QI (5-73)(www.xing528.com)

并联谐振是一种完全的补偿,电源无须提供无功功率,只提供电阻所需要的有功功率。谐振时,电路的总电流最小,而支路的电流往往大于电路的总电流,因此并联谐振也称为电流谐振。

当外加电源的频率等于并联电路的固有频率时,电路的总阻抗最大,它与电源内阻分压,可以获得较大的信号电压。当外加电源的频率偏离并联电路的固有频率时,电路处于失谐状态,总阻抗较小,它与电源内阻分压获得的信号电压也就小。因此,并联谐振电路常常用作选频器,收音机电视机的中频选频电路就是并联谐振电路。

并联谐振与串联谐振的谐振曲线形状相似,选择性和通频带也类似,这里不再重复介绍。

与串联谐振一样,并联谐振在实际应用中也是有利有弊的,在无线电工程中往往用来选择信号和消除干扰。但电路发生并联谐振时,在电感和电容元件中流过很大的电流,会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故。

【例5-15】RLC并联电路中,已知电源电压U=120V,频率f=50Hz,R=50Ω,L=0.19H,C=80μF。试求:

1)各支路电流;

2)电路的总电流,并说明该电路呈何性质;

3)电路的总阻抗Z

解:由已知条件可得

ω=2πf=314rad/s

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1)各支路的电流

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2)电路的总电流

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因为XCXL,所以电路呈电容性。

3)电路的阻抗

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