谐振详解[1]
谐振 品质因数-概述说明以及解释
谐振品质因数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述谐振是一种物理现象,指的是当一个物体或系统受到外力作用时,其振动频率与外力的频率相匹配,产生共振的情况。
在谐振的状态下,物体或系统的振幅会显著增大,达到最大值。
谐振是许多领域中的重要现象,如机械、电子、光学等,有着广泛的应用和研究意义。
谐振的原理可以用简谐振动的概念来说明。
简谐振动是指一个物体或系统以固定频率、固定振幅、固定相位进行周期性振动的状态。
常见的例子有钟摆的摆动、弹簧的振动等。
当外力作用在一个物体或系统上时,如果外力的频率与物体或系统的固有振动频率相同或接近,就会产生谐振现象。
谐振在许多领域中都有重要的应用。
例如,在机械领域中,谐振现象广泛应用于共振装置的设计,如桥梁、建筑物和车辆的抗震装置。
在电子学中,谐振用来设计和调谐无线电和电视接收器等电子设备,以使其能够选择性地接收特定频率的信号。
在光学领域,谐振现象可以帮助我们理解干涉和衍射现象,并用于光学仪器的设计。
在谐振研究中,一个重要的参数是品质因数。
品质因数是一个物体或系统在谐振状态下能量损耗的程度。
品质因数越大,代表物体或系统的能量损耗越小,能够保持更长时间的振动状态。
因此,品质因数对谐振的影响非常重要,在谐振研究和应用中占据着重要地位。
本文将重点介绍谐振的定义、原理和应用。
首先,我们将详细解释谐振的定义和相关概念。
然后,我们将深入探讨谐振的原理,并解释其现象背后的物理机制。
接下来,我们将介绍谐振在不同领域中的应用,并举例说明其实际应用场景。
最后,我们将总结谐振的重要性,强调品质因数对谐振的影响,并展望谐振研究的未来方向。
通过本文的介绍和讨论,读者将对谐振有一个全面的了解,并能够进一步深入研究和应用谐振相关的领域。
1.2 文章结构文章结构部分:本文将分为引言、正文和结论三个部分来探讨谐振和品质因数的相关内容。
在引言部分,我们将给出本文的概述,解释谐振和品质因数的基本概念,并介绍文章结构。
谐振的定义及介绍
谐振科技名词定义中文名称:谐振英文名称:resonance其他名称:共振定义:强迫振荡频率非常接近于自由振荡频率的系统中出现的振荡现象。
所属学科:(一级学科);(二级学科)本内容由审定公布百科名片谐振电路图谐振即物理的简谐振动,物体的加速度在跟偏离平衡位置的位移成正比,且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。
其动力学方程式是F=-kx。
谐振的现象是电流增大和电压减小,越接近谐振中心,电流表电压表功率表转动变化快,但是和短路得区别是不会出现零序量。
目录展开谐振定义定义在物理学里,有一个概念叫: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:当电路的激励的频率等于电路的时,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。
应用收音机利用谐振现象利用的就是谐振现象。
转动收音机的旋钮时,就是在变动里边的电路的固有频率。
忽然,在某一点,电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来,于是,它们发生了谐振。
远方的声音从收音机中传出来。
这声音是谐振的产物。
谐振电路由电感L和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。
§ 的电路一.谐振与谐振条件二.电路的固有三.谐振,特征阻抗与一.谐振与谐振条件由电感L和电容C串联而组成的谐振电路称为串联谐振电路,如图9-1-1所示。
其中R为电路的总电阻,即R=RL+RC,RL和RC分别为电感元件与电容元件的电阻;Us 为电压源电压,ω为电源角频率。
谐振的特点
谐振的特点,华天电力是串联谐振装置的生产厂家,15年致立研发标准、稳定、安全的电力测试设备,专业电测,产品选型丰富,找串联谐振,就选华天电力。
谐振(resonance)是正弦电路在特定条件下所产生的一种特殊物理现象,含有L、C的电路,当电路中端口电压、电流同相时,称电路发生了谐振。
入端阻抗Z=R+jX,当X=0时,Z=R为纯电阻。
电压,电流同相,电路发生谐振,如图:在谐振状态下,电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。
按电路联接的不同,有串联谐振和并联谐振两种。
科学和应用技术上应充分利用谐振的特征,同时又要预防它所产生的危害。
串联谐振特点:电路呈纯电阻性,端电压和总电流同相,此时阻抗最小,电流最大,在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压,因此串联谐振也称电压谐振。
在电力工程上,由于串联谐振会出现过电压、大电流,以致损坏电气设备,所以要避免串联谐振。
串联谐振电路特点:a.电路阻抗Z最小,且为纯电阻,及Z=R。
b.电路中的电流I达到最大值,且与电源电压相同。
电路发生串联谐振时的电流称为谐振电流,用Io表示,当电源电压一定时:可根据RLC串联电路的电流是否达到最大来判断是否发生了串联谐振。
c.L、C上电压大小相等,方向相反,相互抵消。
因此串联谐振又称为电压谐振,谐振时电感和电容两端的等效阻抗为0,相当于短路。
d.电阻上的电压等于电源电压,达到最大值。
e.功率。
有功功率:电源发出的功率及时电路电阻消耗的功率,且功率最大。
无功功率: 谐振时,电路不从外部吸收无功功率。
但电路内部的电感和电容之间周期性的进行磁场能量与电场能量的交换。
华天电力串联谐振系列产品特点1、串联谐振装置的调频及功率元件使用最先进的日本进口的优质元器件;2、充分利用公司现有资源,完全独立自主开发和设计及生产该设备的所有组成部分:变频电源、励磁变压器、高压电抗器、电容补偿器和高精度电容分压器;3、串联谐振具备全自动(自动调谐、自动升压)、全手动(手动调谐、手动升压)以及半自动(自动调谐、手动升压及手动调谐、自动升压)的多种功能,可任意切换使用;4、武汉华天电力生产的HTXZ串联谐振装置具备试验电压、加压时间、报警电流整定、报警电压整定、频率范围、起始电压的设置;5、串联谐振装置具备放电保护功能,在试品发生闪络时,或其他原因造成的谐振回路突然失谐,变频控制电源立即自动快速切断输出,并显示保护类型和闪落电压值;6、测量显示输出电压、输出频率及加压时间、保护动作类型等相关信息,在试验完成时电压自动下降到零位;7、大液晶全中文界面平台技术,全触摸屏操作,数据保存。
谐振的定义及介绍
v1.0 可编辑可修改谐振科技名词定义中文名称:谐振英文名称:resonance其他名称:共振定义:强迫振荡频率非常接近于自由振荡频率的系统中出现的振荡现象。
所属学科:电力(一级学科);通论(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片谐振电路图谐振即物理的简谐振动,物体的加速度在跟偏离平衡位置的位移成正比,且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。
其动力学方程式是F=-kx。
谐振的现象是电流增大和电压减小,越接近谐振中心,电流表电压表功率表转动变化快,但是和短路得区别是不会出现零序量。
目录展开定义在物理学里,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:当电路的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。
应用v1.0 可编辑可修改收音机利用谐振现象收音机利用的就是谐振现象。
转动收音机的旋钮时,就是在变动里边的电路的固有频率。
忽然,在某一点,电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来,于是,它们发生了谐振。
远方的声音从收音机中传出来。
这声音是谐振的产物。
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。
§ 串联谐振的电路一.谐振与谐振条件二.电路的固有谐振频率三.谐振阻抗,特征阻抗与品质因数一.谐振与谐振条件由电感L和电容C串联而组成的谐振电路称为串联谐振电路,如图9-1-1所示。
谐振知识点总结
谐振知识点总结1. 谐振的基本概念谐振是指系统在受到外力激励的情况下,发生幅度增大的现象。
在固有频率与外力频率相等的条件下,系统的振幅会不断增大,这种现象就是谐振。
谐振可以分为机械谐振和电磁谐振两种。
在机械谐振中,系统通过弹簧和质点的振动来实现谐振;在电磁谐振中,系统通过电感和电容的振动来实现谐振。
2. 谐振的条件谐振的发生需要满足两个条件:一是外力频率等于系统的固有频率,二是系统存在阻尼,但是阻尼又不能太大。
外力频率等于系统的固有频率是谐振发生的基本条件。
当外力的频率与系统的固有频率相等时,系统受到的外力就能够最大程度地推动系统振动,从而产生谐振现象。
系统存在阻尼是保证谐振稳定性的重要条件。
阻尼会限制系统振幅的增长,并且当阻尼过大时,系统的谐振现象也会减小甚至消失。
3. 谐振的特点谐振具有以下几个特点:(1)幅度增大:当外力频率等于系统的固有频率时,系统的振幅会随着时间不断增大,直到受到限制。
(2)频率选择性:只有在外力频率等于系统的固有频率时,系统才会产生谐振现象。
(3)稳定性:在存在适当的阻尼情况下,系统的谐振现象是稳定的。
4. 谐振的应用谐振在日常生活和工程技术中具有重要的应用价值。
(1)调节器件:基于谐振的原理,可以制作调节开关、蜂鸣器等调频器件。
(2)接收信号:在电路中,谐振可以用于接收特定频率的信号,如调谐电路。
(3)减震:在建筑和桥梁工程中,可以利用谐振原理设计减震器来减少振动产生的影响。
(4)医学领域:声波和人体器官之间的共振现象,可以被应用在超声波检查、治疗和成像。
5. 谐振的危害虽然谐振在某些情况下带来便利,但它也可能带来一些危害。
(1)系统损坏:当振幅不断增大时,系统可能无法承受这种振幅而导致损坏。
(2)结构破坏:在受到谐振的外力作用下,结构物体可能发生共振破坏。
(3)能耗增加:在某些机械系统中,谐振会导致振动能量的大量损失,从而增加系统的能耗。
6. 谐振现象的研究方法谐振现象的研究是通过试验、观察和仿真等手段进行的。
电工电子技术基础知识点详解6-1-2-交流电路的谐振
收音机
高频淬火
3.11 电路中的谐振
在既有电容又有电感的电路中,当电源的 频率和电路的参数符合一定的条件时,电路输 入电压与输入电流的相位相同,整个电路呈电 阻性,这种现象称为谐振。
此时:Q = 0,电容电场能与电感磁场能完全补偿
|
QL PBiblioteka |=|QC P
|
=
Qf
:电路的品质因数,说明谐振强度。
u
L uL
L 和 C 串联部分相当于短路
-
(3) UL = UC —→ 电压谐振
C +uC -
(4) 品质因数:
-
Qf
=
QC(QL) P
=
I2XC(I2XL) = UC (UL ) = 1
I2R
UR
L C
【例】下图为收音机的接收电路,各地电台发射的无线电波在天线线圈中 分别产生各自频率的微弱的感应电动势 e1 、e2 、e3 、…调节可变电容器, 使某一频率的信号发生串联谐振,从而使该频率的电台信号在输出端产生 较大的输出电压,以起到选择收听该电台广播的目的。今已知 L = 0.25 mH, C 在 40~350 pF 之间可调。求收音机收听的频率范围。
3.11 电路中的谐振
二、并联谐振
i
iX
+
iR
iC
1. 条件:
IL = IC
iL
⇒ XL = XC
u
R
C
L
⇒
ωL
=
1
ωC
-
fn =
1 2π√ LC
3.11 电路中的谐振
二、并联谐振
i
iX
+
iR
(整理)谐振详解.
(整理)谐振详解.第5章谐振电路谐振是正弦交流电路中可能发⽣的⼀种特殊现象。
研究电路的谐振,对于强电类专业来讲,主要是为了避免过电压与过电流现象的出现,因此不需研究过细。
但对弱电类(电⼦、⾃动化控制类)专业⽽⾔,谐振现象⼴泛应⽤于实际⼯程技术中,例如收⾳机中的中频放⼤器,电视机或收⾳机输⼊回路的调谐电路,各类仪器仪表中的滤波电路、L C 振荡回路,利⽤谐振特性制成的Q 表等。
因此,需要对谐振电路有⼀套相应的分析⽅法。
本章学习的重点:●串联谐振与并联谐振的概念及其发⽣的条件;●谐振电路的基本特征和谐振电路的通频带;●交流电路中最⼤功率的传输条件。
5.1 串联谐振1、学习指导(1)谐振条件串联谐振的条件是:C L 001ωω=,由谐振条件导出了谐振时的电路频率LC f π210= (2)串联谐振特征①电路发⽣串联谐振时,电路中阻抗最⼩,且等于谐振电路中线圈的铜耗电阻R ;②若串谐电路中的电压⼀定,由于阻抗最⼩,因此电流达到最⼤,且与电压同相位;③串谐发⽣时,在L 和C 两端出现过电压现象,即U L0= U C0= QU S2、学习检验结果解析(1)RLC 串联电路发⽣谐振的条件是什么?如何使RLC 串联电路发⽣谐振?解析:RLC 串联电路发⽣谐振的条件是:CL 001ωω=,即串联电路的电抗为零。
使RLC串联电路发⽣谐振的⽅法有:①调整信号源的频率,使之等于电路的固有频率;②信号源的频率不变时,可以改变电路中的L 值或C 值的⼤⼩,使电路的固有频率等于信号源的频率。
(2)串联谐振电路谐振时的基本特性有哪些?解析:串联谐振电路谐振时的基本特性有:①对信号源呈现的阻抗最⼩,且为电阻特性;②串联回路中的电流最⼤,且与外加电压同相;③串谐时电感和电容两元件的电抗值相等,且等于电路的特性阻抗;④电感和电容元件两端的电压⼤⼩相等、相位相反,且数值等于输⼊电压的Q 倍(其中Q 是串联谐振回路的品质因数)。
(3)串联谐振电路的品质因数Q 与电路的频率特性曲线有什么关系?是否影响通频带?解析:串联谐振电路的品质因数CL R Q 1=是分析谐振电路时常⽤到的⼀个重要的性能指标。
谐振
2、并联谐振
发生在线圈和电容并联电路中的谐振称为 并联电路的总电流等于线圈电流的有功 分量,电路呈阻性。 并联谐振时电路呈高 阻抗这一特点被用来 并联谐振的特点: 消除某种谐波。 ①总电流达到最小值。当线圈电阻可以忽略 时,总电流接近于零,电路阻抗接近等于无 限大。
1、串联谐振
发生在RLC串联电路中的谐振称为串联谐振。当电 路中的感抗XL等于容抗XC时,电压和电流的相位差ψ= 0o,电压和电流同相位,功率因数等于1,此时电路发生 谐振。因而发生串联谐振的条件是 ωL=1/ ωC 在电力系统中要避免 无线电和电讯工程常 发生串联谐振,以免出 利用串联谐振 谐振时的特点: 现过大电压损坏线圈、 使微弱信号放大 电容器和其他设备。 ①电路的阻抗Z=R,为一纯电阻,且达到最小值,在电 源电压不变的情况下,电流达到最大值,其值为I=U/R ②电感电压和电容电压相等 UL=UC=IXL=IXC=UXL/R=UXC/R 如果XC=XL≥R,则UL=UC≥U ,所以串联谐振也叫电压 谐振。
②线圈支路和电容支路的电流可能比总电流 大许多倍。因此,并联谐振也称电流谐振。
3、铁磁谐振
电压互感器铁磁谐振常发生在中性点不接地系统中。 谐振常受到的激发原因有两种:一是电源对只带电压互感 器的空母线突然合闸;二是发生单相接地。 谐振的后果:电压互感器会出现很大的励磁涌流,使电 压互感器一次电流增大十几倍,诱发电压互感器过电压 。谐波本身可能是基波、分频或者是高频 谐振现象: 电压互感器发生基波谐振的现象是:两相对地电压升高, 一相降低,或者是两相对地电压降低,一相升高。 电压互感器发生分频谐振的现象是:三相电压同时或依 次轮流升高,电压表指针在同范围内低频(每秒1次左右) 摆动。 谐振时其线电压不变
机组培训系列
谐振详解
∙在rlc电路中。
当电路的阻抗z(jw)的虚部为0时,此时z(jw)=r在频率w下最小。
此时电流i=u/|z|最大,此时可将频率为w的电流选出。
反之y=g往掉该频率,这是它们的关键点选频电路:利用lc串联电路。
和lc并联电路的谐振办到的,当w=1/√(lc)。
即f=1/2π√(lc)时,lc串联电路z=r发生谐振。
lc相当于短路。
谐振是什么意思可将频率为w的电流选出当w=1/√(lc),即f=1/2π√(lc)时。
lc并联电路z=g+j(wc-1/wl)的虚部为0,即j(wc-1/wl)=0。
此时导纳g 最小,即阻抗z最大。
lc并联电路相当于开路,可将频率为w的电流往掉,选频电路就就是lc的串并联用上面的关系达到选频的。
谐振电路振荡电路:就是有rlc 或电源的电路。
其中只有lc的串联电路w=1/√(lc),谐振电路:应该就是串联谐振和并联谐振吧。
滤波电路:应该跟选频电路差未几吧,串联谐振和并联谐振的区别:上面有讲到。
lc串联电路中z(jw)=r+j(wl-1/wc),lc并联电路中导纳y=g+j(wc-1/wl)。
所以w=1/√(lc),即f=1/2π√(lc)时前者电流最大。
被选出,后者电流最小。
被过滤,我只是大学生的啦知识有限。
不知对你有不有用,对了 w是指频率。
j是虚部符号,其他符号都有注明。
呵呵怕你的版本跟我的不一样∙谐振即物理的简谐振动,物体在跟偏离平衡位置的位移成正比。
且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动,其动力学方程式是f=-kx。
谐振是什么∙谐振的现象是电流增大和电压减小,越接近谐振中心。
电流表电压表功率表转动变化快,但是和短路得区别是不会出现零序量,∙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。
谐振器电路里的谐振实在也是这个意思:当电路的激励的频率即是电路的固有频率时,电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值,实际上。
谐振的名词解释
谐振的名词解释谐振是物理学中一个重要的概念,指的是在某种外部激励下,系统以一定的频率振动并达到最大振幅的现象。
它不仅在物理学中有着广泛应用,还可以用于描述社会、文化等不同领域中的现象。
本文将从物理学和其他领域的角度,对谐振进行详细解释。
一、物理学中的谐振在物理学中,谐振为一个极其重要且基础的概念。
它的发现和研究不仅帮助我们理解自然世界中的现象,还对现代科技的发展有着深远的影响。
1.1 能量交换的现象谐振现象常常发生在具有弹性的系统中,如弹簧、吊钟、声音等。
这些系统在受到外力激励时,会以特定频率进行振动并传递能量。
这种现象可以通过数学公式进行描述,其中一个重要的参数是共振频率。
当外力的频率与系统的固有频率相等时,能量交换达到最大,振幅达到谐振峰值。
1.2 运用于电子技术除了机械系统,电子电路也常常采用谐振原理。
例如,无线电通信中的调频调幅调相技术,就是利用电路的谐振特性来传输信号。
通过调整电路的频率,信号与电路的共振频率相匹配,可以实现高效的能量传输和准确的信号调制。
1.3 光学中的谐振光学中的谐振同样非常重要。
例如,光学谐振腔可以将光子封存在一个狭小的空间内,并在光学谐振频率上进行强烈相互作用,用于研究微观粒子、量子计算等领域。
此外,激光器也是利用谐振腔的原理来产生相干光。
二、谐振在社会和文化中的应用谐振不仅在物理学中有着广泛的应用,还可以用来解释社会和文化领域的现象。
社会和文化同样具有一定的频率,当某种因素与社会或文化的振动频率相匹配时,就会出现谐振现象。
2.1 社交中的谐振在社交活动中,谐振起着非常重要的作用。
当人们的言谈举止、兴趣爱好等方面与他人相吻合时,会形成一种情绪上的共振,使得人们更加融洽和融入社交群体中。
这种谐振能够增加共鸣和理解,使得人际关系更加和谐稳定。
2.2 文化共鸣谐振的概念还可以应用于文化领域。
当一个作品(如电影、音乐、文学作品等)能够与观众或读者产生共鸣时,就会在文化领域中形成一种谐振现象。
高中物理谐振问题解析与解题思路
高中物理谐振问题解析与解题思路谐振是物理学中一个重要的概念,涉及到许多实际应用,如弹簧振子、摆钟等。
在高中物理中,谐振问题也是一个常见的考点。
本文将通过具体的题目举例,分析解题思路,并给出一些解题技巧,帮助高中学生更好地理解和应用谐振的知识。
一、弹簧振子的谐振频率计算题目:已知一根弹簧的劲度系数为k,质量为m,求它的谐振频率。
解析:首先,我们需要知道弹簧振子的谐振频率公式为f=1/(2π)×√(k/m)。
根据这个公式,我们可以很容易地计算出谐振频率。
例题:一根劲度系数为200 N/m的弹簧上挂着一个质量为0.1 kg的物体,求它的谐振频率。
解题思路:根据谐振频率公式,代入k=200 N/m,m=0.1 kg,计算得到f=1/(2π)×√(200/0.1)≈7.98 Hz。
解题技巧:在解题过程中,我们需要注意单位的转换。
在计算谐振频率时,劲度系数的单位是N/m,质量的单位是kg,结果的单位是Hz。
二、谐振系统中的能量转换题目:一个弹簧振子的总能量为E,当它通过最大位移时,动能和势能各为多少?解析:在弹簧振子中,能量的转换是一个重要的概念。
当振子通过最大位移时,动能和势能的值可以通过总能量的一半来计算。
例题:一个弹簧振子的总能量为10 J,当它通过最大位移时,动能和势能各为多少?解题思路:根据能量转换的原理,动能和势能的值分别为总能量的一半。
所以,动能为5 J,势能也为5 J。
解题技巧:在解题过程中,我们需要注意能量的守恒定律。
在谐振系统中,总能量保持不变,而动能和势能之间存在着转换关系。
三、谐振系统的共振现象题目:当一个弹簧振子和一个外力的频率相等时,会出现什么现象?解析:谐振系统在外力频率和振子的固有频率相等时,会出现共振现象。
共振现象会导致振子的振幅大幅增加,甚至可能引发破坏。
例题:一个弹簧振子的固有频率为10 Hz,当外力的频率为10 Hz时,会出现什么现象?解题思路:根据共振现象的定义,当外力频率和振子的固有频率相等时,会出现共振现象。
谐振的概念
《什么是谐振》
小朋友们,今天咱们来聊聊一个有点特别的东西,叫谐振。
想象一下哦,有一个秋千,你坐在上面,有人推你一下,然后你就荡起来啦。
如果每次推你的力量和时间都刚刚好,那秋千就会越荡越高,越荡越顺,这就有点像谐振啦。
再比如说,学校里组织唱歌,大家一起唱,如果声音都很整齐,听起来特别好听,这也有点像谐振呢。
谐振就是在一些情况下,东西会有节奏地、很和谐地动起来或者响起来。
小朋友们,能大概明白一点谐振的意思了吗?
《讲讲谐振》
小朋友们,咱们来讲讲谐振。
谐振啊,就好像是大家一起跳绳。
如果跳的节奏都一样,绳子甩起来就特别顺,这就是一种谐振。
还有哦,你们玩过跷跷板吗?如果两边的小朋友重量差不多,一上一下的节奏也一样,跷跷板就能玩得很开心,这也算是谐振。
比如说敲鼓,每次敲的力气和间隔都差不多,鼓声就会很好听,这也是谐振哟。
小朋友们,谐振是不是有点好玩呀?
《谐振是什么呀》
小朋友们,今天来说说谐振是什么呀。
谐振就像是跳舞的时候,大家的动作都很整齐,看起来特别好看。
比如说风铃,风吹过来,风铃发出的声音很有规律,很好听,这就是谐振。
还有弹钢琴,如果每个音符都弹得很准,听起来就会非常美妙,这也是一种谐振。
小朋友们,虽然谐振有点难理解,但是多想想这些例子,是不是就觉得没那么难啦?。
电路的谐振知识点总结
电路的谐振知识点总结一、谐振的概念谐振是指当一个物体受到外部的周期性作用力时,产生的振动频率与外力频率相同的现象。
在电路中,谐振是指当电路中的电感和电容元件与外部的交流电源频率相同时,电路呈现出大幅度的振荡现象。
二、谐振的条件1. 电路中需要包含电感和电容元件。
在电路中,电感元件和电容元件是谐振的基础。
电感元件是由线圈等组成,具有储存能量的特性。
而电容元件是由两个导体之间的绝缘物质组成,具有储存电荷的特性。
通过电感和电容的组合,可以构建出能够产生谐振现象的电路。
2. 电路中需要有交流电源作为激励信号。
在谐振电路中,交流电源是谐振的激励信号。
只有当外部交流电源的频率与电路中的谐振频率一致时,电路才能呈现出谐振现象。
三、谐振的分类1. 串联谐振电路串联谐振电路是由电感元件、电容元件和交流电源串联而成的电路。
在串联谐振电路中,电感和电容元件的等效电阻为0,电路中的阻抗呈现出最小值,电压和电流呈现出峰值。
2. 并联谐振电路并联谐振电路是由电感元件、电容元件和交流电源并联而成的电路。
在并联谐振电路中,电感和电容元件的等效电阻为无穷大,电路中的电流呈现出最小值,阻抗呈现出最大值。
四、谐振的频率在谐振电路中,谐振的频率是指使电路呈现出谐振现象的特定频率。
谐振频率与电感和电容元件的参数有关,可以通过以下公式计算:f=1/2π√(LC)其中,f表示谐振频率,L表示电感元件的电感值,C表示电容元件的电容值,π表示圆周率。
五、谐振的特性1. 电路阻抗的变化在串联谐振电路中,当频率与谐振频率相同时,电路中的阻抗呈现出最小值。
而在并联谐振电路中,当频率与谐振频率相同时,电路中的阻抗呈现出最大值。
2. 电压和电流的特性在串联谐振电路中,当频率与谐振频率相同时,电压呈现出峰值,电流也呈现出峰值。
而在并联谐振电路中,当频率与谐振频率相同时,电压呈现出最小值,电流也呈现出最小值。
3. 能量的传递在谐振电路中,能量的传递是通过电感和电容元件之间的振荡来实现的。
谐振
1. 串联电路的谐振2.谐振:谐振是正弦电路在特定条件下产生的一种特殊的物理现象。
在含有R 、L 、C 的一端口电路中,出现了端口电压和电流相位相同的情况时就发生了谐振。
U/I=Z=R (U 、I 是相量比),串联谐振时,感抗=容抗,且相位相反,X=0,所以Z=R 。
3.串联谐振的条件:Z=R+(X L +X C )J=R+ZJ ,Z=0,即wL=1/wC ,电路发生谐振。
文字描述:感抗=容抗。
4.谐振角频率:w=LC1,谐振频率:f=w/2π。
W 、f 仅与电路参数有关。
5.串联电路实现谐振的方式:L 、C 不变,改变w 。
每个RLC 电路只能有一个w ,当外加w=谐振角频率时,发生谐振;电源频率不变,改变L 或者C (通常改变C )。
6.串联谐振时的特点:①U 、I 相位相等,入端阻抗Z=R ,为纯电阻,电流I 达到最大U/Z (R ) ②LC 上的电压大小相等,相位相反(LC 上电压为零,也称LC 短路),串联电压为零,也称为电压谐振,电源电压全部加在电阻上。
通过推导U L =U C (相量),得出U L =U C (绝对值)=Q .U ,品质因数Q=RLω=RCL Rρ=1, ρ=CL CL ==001ωω称为特性阻抗,当ρ=L ω=Cω1>>R ,UL=UC>>U 。
③谐振时的功率:P=UI=I 2R=U 2/R ,电源向电路输送电阻消耗的功率,电阻消耗的功率达到最大,Q=UIsin ψ=Q L -Q C =0,电源不向电路输出无功,电感中的无功与电容中的无功相等,相互补偿,彼此进行能量的交换。
④谐振时的能量关系:电场能量:2c c u 21C =ω,u c =)(︒90-t sin c i mωω;磁场能量:2i 21L L =ω。
表明:⑴电感和电容能量按正弦规律变化,最大值相等,LC 的电场能量和磁场能量做周期震荡性的能量交换,而不与电源进行能量交换。
⑵总能量是常量,不随时间变化,等于最大值。
谐振
通频带: 通频带: 当电流下降到0.707Io时所对应的上下限频率之 当电流下降到 通频带。 差,称通频带。即: ƒ= ƒ2-ƒ1 △
f0 : 谐振频率
I
I0
0.707 I 0
Q大 大 Q小 小
f1 : 下限截止频率
f 2 : 上限截止频率
通频带宽度越小( 值越大) 通频带宽度越小(Q值越大), 0 选择性越好, 选择性越好,抗干扰能力 越强。 越强。
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例 1:
R
+
(2)
e1信号在电路中产生的电流有多
产生的电压是多少? 大?在 C 上 产生的电压是多少? 已知: 已知: 1 = 2 µ V E 解:已知电路在 f 1 = 640kHz 时产生谐振 这时 I = E1 / 16 = 0.13 µ A
所需信号被 放大了78倍 放大了78倍
谐振电流 分析: 分析: R →
U R + (ωL - 1 ωC ) I 0 ′
2 2
Z, I
Q大 大
I0 ↑
Q ↑=
U I0 = R
Z
I0
O
Q小 小
ω0L
R↓
f0
f
电路具有选择最接近谐振频率附近的电流的能力 ——称为选择性 ——称为选择性。 称为选择性。 Q值越大,曲线越尖锐,选择性越好。 值越大,曲线越尖锐,选择性越好。
3. 并联谐振的特征 (1) 阻抗最大,呈电阻性 阻抗最大, (当满足 ω 0L >> R时) 当满足 时
L Z0 = RC
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(2)恒压源供电时,总电流最小。 (2)恒压源供电 恒压源供电时 电流最小。
通俗讲解谐振
通俗讲解谐振谐振是在物理学中经常涉及的一个术语,它是指当外界向一个物体施加周期性的力时,物体会以一个特定频率振动的现象。
在生活中,大家可能会经常遇到一些与谐振相关的现象,例如:在弹奏古筝时,弦会因为共鸣而发出清晰悦耳的声音,这就是谐振现象的一种表现。
那么,究竟什么是谐振呢?为什么会出现这样的现象呢?谐振到底跟哪些物理学原理有关呢?接下来,让我们一起来深入学习谐振的相关知识。
首先,我们需要了解谐振的一个关键概念:共振。
共振是指当一个物体与另一个物体在接触或距离较近的情况下,在一个特定的频率下产生共同的振动的现象。
就像我们平时所说的“共鸣”一样,当两个物体有相同的振动频率时,它们之间的能量相互作用增强,从而导致共振现象的发生。
而谐振,则是共振的一种特殊形式。
当一个物体在接受外界周期性作用力时,如果它的振动频率与作用力的频率完全匹配,则会出现谐振现象。
也就是说,物体在受到外界作用力时会不断积累能量,直到达到一个临界点,然后以共振频率振动,并逐渐释放所储存的能量。
那么,在物理学中,谐振是通过什么样的公式来描述的呢?这就需要介绍一下谐振的相关公式。
在简谐振动中,假设物体的运动轨迹为 $x(t)$,时间的变化为 $t$,其速度为$v(t)$,加速度为$a(t)$,振幅为$A$,圆频率为$\omega$,则可以得到以下公式:$$x(t) = A\cos{\omega t} \\v(t) = -A\omega\sin{\omega t}\\a(t) = -A\omega^2\cos{\omega t}$$其中,振幅表示物体振动的最大幅度;圆频率则表示物体在单位时间内振动的圆周角度数。
由此可以看出,谐振的频率与物体的圆频率是直接相关的,也就是说,当一个物体的圆频率与外界作用力的频率完全匹配时,就会出现谐振现象。
谐振不仅在物理学中经常出现,在生活中也存在着各种谐振现象。
例如:当你在吹响口哨时,气流在口哨的尖端击打产生的声波可以与空气中其他声源的声波形成共振,发出尖锐的哨声;当固体物体受到震动或撞击时,因为固体本身的弹性,会产生共鸣而发出“咚咚”的声响等等。
谐振的原理
谐振的原理引言:谐振是一种物理现象,广泛应用于各个领域,如电路、机械系统、音乐等。
谐振的原理是指一个系统在受到外力的作用下,产生共振现象并达到最大幅度。
本文将从谐振的定义、条件、特点和应用等方面进行详细阐述。
一、谐振的定义谐振是指一个系统当受到周期性外力作用时,系统的振幅达到最大值的现象。
当外力的频率与系统的固有频率相等时,谐振现象最为显著。
谐振可以发生在各种物理系统中,如机械振动系统、电路中的振荡电路、声学系统等。
二、谐振的条件1. 外力频率与系统固有频率相等:谐振的前提是外力的频率与系统的固有频率相等。
只有当外力频率与系统固有频率接近时,才能产生谐振现象。
2. 外力的振幅适当:外力的振幅不能过大,否则会使系统产生非线性响应,无法达到谐振。
3. 系统的阻尼要适中:适当的阻尼可以使系统的振幅稳定,过小或过大的阻尼会削弱谐振现象。
三、谐振的特点1. 振幅达到最大值:在谐振状态下,系统的振幅达到最大值。
这是因为外力频率与系统固有频率相等,使得系统能够得到最大的能量输入。
2. 相位差为零:在谐振状态下,外力与系统的振动相位差为零。
这是因为外力频率与系统固有频率相等,外力与系统振动的相位保持一致。
3. 能量转移最大化:谐振状态下,外力的能量会被最大化地转移到系统中,使得系统能够得到最大的能量输入和输出。
四、谐振的应用1. 电路中的谐振:谐振在电路中有广泛的应用,如LC振荡电路、谐振变压器等。
例如,收音机中的调谐电路就是利用电感和电容的谐振特性来选择特定的信号频率。
2. 机械系统中的谐振:谐振在机械系统中也有重要的应用,如桥梁、建筑物的抗震设计。
谐振频率的选择可以使得系统对特定频率的外力具有抗拒能力。
3. 声学系统中的谐振:声学中的谐振现象被广泛应用于乐器制作和音乐演奏中。
乐器的音色和共鸣效果都与谐振有关,不同乐器的谐振频率和振幅决定了其独特的音质和音量。
结论:谐振是一个系统在受到周期性外力作用下,振幅达到最大值的现象。
简述谐振的定义
简述谐振的定义定义:谐振是物理系统中强迫振荡周期能使振荡的特征量或其时间倒数达到极值时出现的现象。
参见:GB/T 2900.1-2008 电工术语基本术语一、谐振的概念大家应该都听所过这样一个故事: 18世纪中叶,法国昂热市一座102米长的大桥上有一队士兵经过。
当他们在指挥官的口令下迈着整齐的步伐过桥时,桥梁突然断裂,造成226名官兵和行人丧生。
因为大队士兵迈正步走的频率正好与大桥的固有频率一致,使桥的振动加强,当它的振幅达到最大以至超过桥梁的抗压力时,桥就断了。
类似的事件还发生在俄国和美国等地。
鉴于成队士兵正步走过桥时容易造成桥的共振,所以后来各国都规定大队人马过桥,要便步通过。
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。
二、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。
即含有电感和电容的电路,如果无功功率得到完全补偿,使电路的功率因数等于1(U、I同相),则称此电路处于谐振状态。
谐振电路分为串联谐振和并联谐振。
串联谐振电路为L与C串联时U、I同相;并联谐振为L与C并联时U、I同相。
1、LC串联谐振电路如上图所示为LC串联谐振电路,在可变频的正弦电压源U激励下,由于感抗、容抗随频率变动,所以,电路中的电压、电流响应亦随频率变动。
根据相量法,电路的输入阻抗Z可表示为Z=R+j(ωL-1/ωC)可以看出,由于串联电路中同时存在着电感L和电容C,两者的频率特性不仅相反(感抗与ω成正比,而容抗与ω成反比),而且直接相减(电抗角差180°)。
可以肯定,一定存在一个角频率ω0,使得感抗和容抗相互完全抵消。
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∙在rlc电路中。
当电路的阻抗z(jw)的虚部为0时,此时z(jw)=r在频率w下最小。
此时电流i=u/|z|最大,此时可将频率为w的电流选出。
反之y=g往掉该频率,这是它们的关键点选频电路:利用lc串联电路。
和lc并联电路的谐振办到的,当w=1/√(lc)。
即f=1/2π√(lc)时,lc串联电路z=r发生谐振。
lc相当于短路。
谐振是什么意思可将频率为w的电流选出当w=1/√(lc),即f=1/2π√(lc)时。
lc并联电路z=g+j(wc-1/wl)的虚部为0,即j(wc-1/wl)=0。
此时导纳g 最小,即阻抗z最大。
lc并联电路相当于开路,可将频率为w的电流往掉,选频电路就就是lc的串并联用上面的关系达到选频的。
谐振电路振荡电路:就是有rlc 或电源的电路。
其中只有lc的串联电路w=1/√(lc),谐振电路:应该就是串联谐振和并联谐振吧。
滤波电路:应该跟选频电路差未几吧,串联谐振和并联谐振的区别:上面有讲到。
lc串联电路中z(jw)=r+j(wl-1/wc),lc并联电路中导纳y=g+j(wc-1/wl)。
所以w=1/√(lc),即f=1/2π√(lc)时前者电流最大。
被选出,后者电流最小。
被过滤,我只是大学生的啦知识有限。
不知对你有不有用,对了 w是指频率。
j是虚部符号,其他符号都有注明。
呵呵怕你的版本跟我的不一样
∙谐振即物理的简谐振动,物体在跟偏离平衡位置的位移成正比。
且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动,其动力学方程式是f=-kx。
谐振是什么
∙谐振的现象是电流增大和电压减小,越接近谐振中心。
电流表电压表功率表转动变化快,但是和短路得区别是不会出现零序量,
∙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。
谐振器电路里的谐振实在也是这个意思:当电路的激励的频率即是电路的固有频率时,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。
铁磁谐振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,
∙收音机利用的就是谐振现象。
谐振频率是什么转动收音机的旋钮时,就是在变动里边的电路的固有频率,忽然。
在某一点,电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来。
于是,它们发生了谐振。
串联谐振远方的声音从收音机中传出来,这声音是谐振的产物。
谐振频率
∙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。
经常要从很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。
并联谐振另一方面。
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。
大虾是什么意思
∙§9.1 串联谐振的电路
∙一.谐振与谐振条件
∙二.电路的固有谐振频率
∙三.谐振阻抗,特征阻抗与品质因数
∙一.谐振与谐振条件
∙由电感l和电容c串联而组成的谐振电路称为串联谐振电路。
如图9-1-1所示,其中r为电路的总电阻,即r=rl+rc。
rl和rc分别为电感元件与电容元件的电阻;为电压源电压,ω为电源角频率。
该电路的输进阻抗为
∙其中x=ωl-1/ωc,故得z的模和幅角分别为
∙由式(9-1-2)可见。
当x=ωl-1/ωc=0时,即有φ=0。
即与相同。
此时我们就说电路发生了谐振,而电路达到谐振的条件即为
∙x=ωl-1/ωc=0 (9-1-3)
∙图9-1-1 串联谐振电路
∙二.电路的固有谐振频率
∙由式(9-1-3)可得
∙ω0称为电路的固有谐振角频率,简称谐振角频率。
由于它只由电路本身的参数l,c所决定。
电路的谐振频率则为
∙三.谐振阻抗。
特征阻抗与品质因数
∙电路在谐振时的输进阻抗称为谐振阻抗,用z0表示,由于谐振时的电抗x=0。
故由式(9-1-1)得谐振阻抗为
∙z0=r
∙可见z0为纯电阻,其值为最小。
∙谐振时的感抗xl0和容抗xc0称为电路的特征阻抗。
用ρ表示,即
∙可见ρ只与电路参数l,c有关。
而与ω无关,且有xl0=xc0。
∙品质因数用q表示。
定义为特征阻抗ρ与电路的总电阻r之比,即
∙q=ρ/r=xl0/r=xc0/r
∙在电子工程中。
q值一般在10-500之间,由上式可得
∙ρ=xl0=xc0=qr
∙故可得谐振阻抗的又一表示式为
∙z0=r=ρ/q
∙在电路分析中一般多采用电路元件的品质因数。
电感元件与电容元件的品质因数分别定义为
∙即电路的品质因数q,实际上可以为就是电感元件的品质因数ql,以后若提到品质因数q。
今指ql。
∙四.谐振时电路的特性
∙五.电路的频率特性
∙四.谐振时电路的特性
∙谐振电路在谐振时的特性有
∙1.谐振阻抗z0为纯电阻,其值为最小。
即z0=r,
∙2.电流与电源电压同相位,即φ=ψu-ψi=0。
∙3.电流的模达到最大值。
即i=i0=us/r0 ,i0称为谐振电流,
∙4. l和c两端均可能出现高电压。
即
∙ul0=i0xl0=us/r xl0=qus
∙uc0=i0xc0=us/r xc0=qus
∙可见当q?1时,即有ul0=uco?us。
故串联谐振又称为电压谐振。
这种出现高电压的现象,在无线电和电子工程中极为有用。
但在电力工程中却表现为有害,应予以防止,
∙由上两式。
我们又可得到q的另一表示式和物理意义,即
∙q=ul0/us=uc0/us
∙5.谐振时电路的向量图如图9-1-2所示。
由图可见。
l和c两真个电压大小相等,相位相反。
互相抵消了,故有。
∙五.电路的频率特性
∙电路的各物理量随电源频率ω而变化的函数关系称为电路的频率特性,研究电路频率特性的目的在于进一步研究谐振电路的选择性与通频带题目。
∙1.阻抗的模频特性与相频特性电路的感抗xl,容抗xc。
电抗x,阻抗的模分别为
∙它们的频率特性如图9-1-3(a)所示。
统称为阻抗的模频特性,由图可见,当ω=0时。
,当0。