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LC無窮電路

發布時間:2022-04-19 04:17:18

1. 關於LC電路

一個充滿電的電容兩極上的正負電荷數量達到最大值,正負極板間的電壓也內最大。如果用導線將兩容極直接相連,也就是給了正負電荷中和的一條通路,正電荷和負電荷相遇你應該知道會怎麼樣吧:)
如果是理想情況兩極上的電荷將瞬間中和,電流趨向無窮大

2. LC電路電感電容的計算

首先看過程,t=0時加了230V的電壓,全部加在了電感上,但是接下來的1ms時間里,這個電壓逐步由電容來分擔,如果時間足夠長,電容的電壓最終將達到250V. 不過1ms後,脈沖撤掉,電容上的分壓從t=1ms時的值向0回落。所以關鍵問題就是1ms時候,電容的分壓。
我們假設U1為電感上的電壓,U2為電容上的電壓。

正式的解法,當然是你列出來的兩個條件(電感的條件少了一個負號),加上U1+U2=U; i1=i2兩個條件,再加上t=0和t=1ms時候的初始條件求解二階微分方程,這個方程並不難解,不過大量的經驗告訴我們,這些分壓的解具有:
V0+Vexp(-(t-t0)/τ)
的形式

可以看出,這個電壓從t=t0時刻的刺激發生後,以指數形式趨向一個值:V0,指數上的τ項是時間常數,表示這個過程發生的快慢。把這個解的形式代入你的方程,會發現τ=sqrt(LC),其實這個結論在LC迴路里可以直接用的。
然後,利用初始條件,你可以繼續求出V0和V。

我們使用通常使用的簡化方法,直接寫出在t=0-1ms這段時間內解的形式:
U1=U11+U12exp(-t/τ)
U2=U21+U22exp(-t/τ)
可以看出,假如t趨向無窮,U1=U11,事實上,實際情況里,你知道如果長時間沒有新的變化,U1將變成0,所以U11=0. 在t=0時, U1=U11+U12 =U12。 實際上你也知道在這個時刻電壓應該是230V, 所以U12=230. 同樣的步驟,你可以得到U21和U22:
U2=250-230exp(-t/τ)
把U2(t=1ms)<=50V代入,可以看出:
τ>=1ms/(ln(230/200))=7.15 ms
所以,條件為:
LC>=51.2*10^-6 s^2
所以,如果電容是微法量級的,需要幾十亨的電感,這個要求不低。

電流的話,你可以用電容上面的分壓,利用你的微分式導出,不過這個應該是最簡便的方法。

3. LC電路計算

電流表A1和A2的讀數相同,這兩個電流在相位上又是相差180°(A1電流落後uo90°,A2電流超前uo90°),所以這兩版個電流的合成電權流,即流過20歐電阻的電流是0。

  1. 由於理想變壓器副邊的電流是0,所以變壓器原邊的電流i1(t)=0

  2. L(0.5H)和C是諧振狀態,WL=1/WC,這兩者的並聯等效阻抗是無窮大,uo=理想變壓器的副邊電壓u2=u1/10,u1是理想變壓器的原邊電壓;因為i1(t)=0,1k電阻上的壓降為0,所以u2=u1/10=us(t)/10

  3. WL=1/WC,C=1/(W2L)=1/(314*314*0.5)=0.0000203法拉=20.3微法

4. LC 電路作用

1、LC電路可以用作電諧振器(音叉的一種電學模擬),儲存電路共振時振盪的能量。

2、LC電路既用於產生特定頻率的信號,也用於從更復雜的信號中分離出特定頻率的信號。


(4)LC無窮電路擴展閱讀:

任何一個LC電路的實際實現中都會包含組件和連接導線的盡管小卻非零的電阻導致的損耗。

LC電路的目的通常是以最小的阻尼振盪,因此電阻小。雖然實際中沒有無損耗的電路,但研究這種電路的理想形式對獲得理解和物理性直覺都是有益的。

5. 什麼叫LC電路

LC振盪電路概述

LC振盪電路,是指用電感L、電容C組成選頻網路的振盪電路,用於產生高頻正弦波信號,常見的LC正弦波振盪電路有變壓器反饋式LC振盪電路、電感三點式LC振盪電路和電容三點式LC振盪電路。LC振盪電路的輻射功率是和振盪頻率的四次方成正比的,要讓LC振盪電路向外輻射足夠強的電磁波,必須提高振盪頻率,並且使電路具有開放的形式。
LC振盪電路主要用來產生高頻正弦波信號,電路中的選頻網路由電感和電容組成。常見的LC正弦波振盪電路有變壓器反饋式LC振盪電路、電感三點式LC振盪電路和電容三點式LC振盪電路,它們的選頻網路採用LC並聯諧振迴路。 LC振盪電路運用了電容跟電感的儲能特性,讓電磁兩種能量交替轉化,也就是說電能跟磁能都會有一個最大最小值,也就有了振盪。不過這只是理想情況,實際上所有電子元件都會有損耗,能量在電容跟電感之間互相轉化的過程中要麼被損耗,要麼泄漏出外部,能量會不斷減小,所以實際上的LC振盪電路都需要一個放大元件,要麼是三極體,要麼是集成運放等數電IC,利用這個放大元件,通過各種信號反饋方法使得這個不斷被消耗的振盪信號被反饋放大,從而最終輸出一個幅值跟頻率比較穩定的信號。

LC振盪電路工作原理
開機瞬間產生的電擾動經三極體V組成的放大器放大,然後由LC選頻迴路從眾多的頻率中選出諧振頻率F0。並通過線圈L1和L2之間的互感耦合把信號反饋至三極體基極。設基極的瞬間電壓極性為正。經倒相集電壓瞬時極性為負,按變壓器同名端的符號可以看出,L2的上端電壓極性為負,反饋回基極的電壓極性為正,滿足相位平衡條件,偏離F0的其它頻率的信號因為附加相移而不滿足相位平衡條件,只要三極體電流放大系數B和L1與L2的匝數比合適,滿足振幅條件,就能產生頻率F0的振盪信號。

6. 如何理解「LC並聯電路諧振時候相當於開路,串聯的時候諧振相當於短路」

並聯諧振時,分別看L和C,元件上都有電流,這兩個電流大小相等,相位相反。把L和C合在一起,作回為一答個整體,這個整體電流為『0』,與外電路沒有電流的交換,所以看做開路,此時諧振電路可看作一個二端元件,阻抗無窮大。反之串聯的時候諧振阻抗為0,相當於短路。

諧振的實質是電容中電場能與電感中的磁場能互相轉換,此增彼減,完全補償。電場能和磁場能的總和時刻保持不變,電源不必與電容或電感往返轉換能量,只需要給電路中電阻所消耗的電能提供能量即可。

(6)LC無窮電路擴展閱讀:

LC並聯諧振電路的特點:

LC並聯諧振電路是指將電感器和電容器並聯後形成的,在並聯諧振電路中,如果線圈中的電流與電容中的電流相等,則電路就達到了並聯諧振狀態。

在該電路中,除了LC並聯部分以外,其他部分的阻抗變化幾乎對能量消耗沒有影響。因此,這種電路的穩定性好,比串聯諧振電路應用得更多。

7. 分析下這個LC振盪電路圖

簡明說一下,便於理解
這是一個共射極放大電路,變壓器T初級線圈L1和版C構成LC諧振電路,發權生諧振是阻抗最大,其它情況阻抗最小;
RB1和RB2是基極偏置電阻,保證三極體工作在放大區,CB為信號輸入耦合電容,RE為直流負反饋
用來穩定三極體靜態工作點,減小信號失真輸出,CE為旁路電容,用來提高信號增益,變壓器次級線圈L2為信號反饋端
工作原理如下:
當直流電源EC供電瞬間,電流流過RB1和RB2,通過分壓電阻為基極提高合適的工作電壓,三極體開始工作在放大狀態,於此同時作為三極體負載的L1和電容C開始工作,這里需要注意的是通電瞬間電流是由小逐漸變大直到達到穩定後才不會改變,電壓隨之也會改變,由於存在這樣一個電流變化的過程,次級線圈L2就會被感生處相同的信號通過電容CB送回輸入端,使得信號不斷被放大輸出,由於還未達到諧振頻率所以此時L1會有很大電流流過流入集電極,U0電壓很小,可以認為沒有輸出,L2再次感生信號送回去輸入端,直到信號頻率達到了諧振頻率時,L1和C阻抗很大我們可以理解為無群大(其實不是無群大,理想狀況下阻值為無群大),這樣U0就會產生電壓輸出,就這么簡單

8. LC振盪電路中為何當電容中q最小時,電路中I最大

因為LC電路的電阻為零,所以即使是兩極板之間的Q趨近0時電流仍然有趨近正無窮的趨勢,故電感器在阻礙電流趨近正無窮的趨勢時,電感器中的電流不斷增大,故隨著Q的變小,I在不斷增大。
Q為MIN時,I有MAX。

9. 高中物理!關於LC電路電流變化規律及產生過程!

LC振盪迴路:是C充電後,斷開開關,然後電容放電,L存儲能量,電容電量減少,電壓降低,極板間場強減弱。直到0!然後L放出能量電容反向充電,L內磁場減弱,兩端電壓降低,磁場直到O!
又開始心的周期
L指電感,C指電容。一個不計電阻的LC電路,就可以實現電磁振盪,故也稱LC振盪電路。
LC振盪電路的物理模型滿足下列條件:①整個電路的電阻R=0(包括線圈、導線),從能量角度看沒有其它形式的能向內能轉化,即熱損耗為零.②電感線圈L集中了全部電路的電感,電容器C集中了全部電路的電容,無潛布電容存在.③LC振盪電路在發生電磁振盪時不向外界空間輻射電磁波,是嚴格意義上的閉合電路,LC電路內部只發生線圈磁場能與電容器電場能之間的相互轉化,即便是電容器內產生的變化電場,線圈內產生的變化磁場也沒有按麥克斯韋的電磁場理論激發相應的磁場和電場,向周圍空間輻射電磁波

10. 電路,關於LC並聯諧振電路

LC並聯諧振電路
1.電流與電壓相位相同,電路呈電阻性。
2.串聯阻抗最小,電流最大:這時Z=R,則I=U/R。
3.電感端電壓與電容端電壓大小相等,相位相反,互相補償,電阻端 電壓等於電源電壓。
4.諧振時電感(電容)端電壓與電源電壓的比值稱為品質因數Q,也等於感抗(或容抗)和電阻的比值。當Q>>1時,L和C上的電壓遠大於電源電壓(類似於共振),這稱為串聯諧振,常用於信號電壓的放大;但在供電電路中串聯諧振應該避免。

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