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串聯(lián)諧振時(shí)的能量關(guān)系
發(fā)布日期:2020-09-12 點(diǎn)擊:3887次
考慮在串聯(lián)諧振模式的電路元件之間的能量分配問題。在這種模式下,電路中的電流表示為:
因此,儲(chǔ)罐兩端的電壓:
磁場(chǎng)和電場(chǎng)的能量的瞬時(shí)值分別相等:
讓我們表明,在串聯(lián)諧振時(shí),電感中的磁場(chǎng)能量
與電容器
中的電場(chǎng) 能量最大值 相等。
確實(shí),請(qǐng)考慮不同之處:
由于在串聯(lián)諧振時(shí),我們
將括號(hào)括起來 W0C:
在這種模式下,如上所示,數(shù)量UL 與 之間 UC 存在關(guān)系:UL = UC 。由此得出串聯(lián)諧振 ULM=UCM。考慮到這一點(diǎn)ULM=WoLIm ,我們可以得出結(jié)論,如下
證明了所需的陳述。
圖示出了W L 和W C對(duì)時(shí)間 t的依賴性。
從圖可以看出,在串聯(lián)諧振時(shí),電感中的磁場(chǎng)能量(容器中的電場(chǎng)能量)不斷地重新分布(能量交換)。在這種情況下,總能量:
因此,在串聯(lián)諧振模式中,當(dāng)最初累積在電路中的能量在L 和C之間“振蕩”時(shí),電感和電容元件之間會(huì)定期發(fā)生相等的能量交換,而無(wú)需電源參與該過程。在這種情況下,在串聯(lián)諧振模式下進(jìn)入電路的所有電能都消耗在電阻上。對(duì)于無(wú)損電路(r = 0),在諧振模式下,沒有能量會(huì)從源頭進(jìn)入電路。