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原来电磁振荡也有峰值——谐振

发布时间:2016-11-09  点击数量:1730

在物理学里,有一个概念叫共振:当策动力的频率和系统的固有频率相等时,系统受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。电路里的谐振其实也是这个意思:当电路中激励的频率等于电路的固有频率时,电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。实际上,共振和谐振表达的是同样一种现象。这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。本文介绍的是谐振以及它在电路中的作用。


1、谐振电路

由电感L和电容C组成的,可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路,统称为谐振电路。在电子和无线电工程中,经常要从许多电信号中选取出我们所需要的电信号,而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤出,为此就需要有一个选择电路,即谐振电路。另一方面,在电力工程中,有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害,例如过电压或过电流。所以,对谐振电路的研究,无论是从利用方面,或是从限制其危害方面来看,都有重要意义。


2、谐振解析

谐振电路都有一个特点,容抗等于感抗,电路呈阻性。那么就有ωL=1/ωC。因为LC都是有知条件,那么可以把谐振的频率点算出来。品质因数Q=ωL/R,所谓品质因数如果为28,那么并联的谐振电路就是电流减少了28倍;如果是串联的谐振电路,那么就是电压增加了28倍。那么现在串联谐振点下的电压为施加的电压乘以品质因数。如果已知条件告诉你的施加电压为峰值,那么就直接相乘;如果已知条件告诉你的施加电压为有效值,那么还需要将算出来的电压再乘以1.414得出峰值。


3、谐振子与谐振器

谐振子,把振动物体看作不考虑体积的微粒(或质点,点电荷)的时候,该振动物体就叫谐振子。振动是粒子运动的另一种形式,谐振子(harmonic oscillator)的振动,是最简单的理想振动模型。这里将把定态薛定谔方程应用于一维谐振子和三维谐振子系统,求解得到其波函数和能量。

谐振器,石英晶体谐振器俗称晶振.是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件。与半导体器件和阻容元件一起使用,便可构成石英晶体振荡器。石英晶振电路在51系列单片机中应用广泛。谐振器的作用是提供系统振荡脉冲,稳定频率,选择频率。


所谓谐振,在运动学就是简谐振动,该振动是物体在一个位置附近往复偏离该振动中心位置(即平衡位置)进行运动,在这个振动形式下,物体受力的大小总是和他偏离平衡位置的距离成正比,并且受力方向总是指向平衡位置。电学谐振指的是电磁学物理量的强度在一个中值上下进行波动,也是类似运动学的谐振。