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LC无穷电路

发布时间:2022-04-19 04:17:18

1. 关于LC电路

一个充满电的电容两极上的正负电荷数量达到最大值,正负极板间的电压也内最大。如果用导线将两容极直接相连,也就是给了正负电荷中和的一条通路,正电荷和负电荷相遇你应该知道会怎么样吧:)
如果是理想情况两极上的电荷将瞬间中和,电流趋向无穷大

2. LC电路电感电容的计算

首先看过程,t=0时加了230V的电压,全部加在了电感上,但是接下来的1ms时间里,这个电压逐步由电容来分担,如果时间足够长,电容的电压最终将达到250V. 不过1ms后,脉冲撤掉,电容上的分压从t=1ms时的值向0回落。所以关键问题就是1ms时候,电容的分压。
我们假设U1为电感上的电压,U2为电容上的电压。

正式的解法,当然是你列出来的两个条件(电感的条件少了一个负号),加上U1+U2=U; i1=i2两个条件,再加上t=0和t=1ms时候的初始条件求解二阶微分方程,这个方程并不难解,不过大量的经验告诉我们,这些分压的解具有:
V0+Vexp(-(t-t0)/τ)
的形式

可以看出,这个电压从t=t0时刻的刺激发生后,以指数形式趋向一个值:V0,指数上的τ项是时间常数,表示这个过程发生的快慢。把这个解的形式代入你的方程,会发现τ=sqrt(LC),其实这个结论在LC回路里可以直接用的。
然后,利用初始条件,你可以继续求出V0和V。

我们使用通常使用的简化方法,直接写出在t=0-1ms这段时间内解的形式:
U1=U11+U12exp(-t/τ)
U2=U21+U22exp(-t/τ)
可以看出,假如t趋向无穷,U1=U11,事实上,实际情况里,你知道如果长时间没有新的变化,U1将变成0,所以U11=0. 在t=0时, U1=U11+U12 =U12。 实际上你也知道在这个时刻电压应该是230V, 所以U12=230. 同样的步骤,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,条件为:
LC>=51.2*10^-6 s^2
所以,如果电容是微法量级的,需要几十亨的电感,这个要求不低。

电流的话,你可以用电容上面的分压,利用你的微分式导出,不过这个应该是最简便的方法。

3. LC电路计算

电流表A1和A2的读数相同,这两个电流在相位上又是相差180°(A1电流落后uo90°,A2电流超前uo90°),所以这两版个电流的合成电权流,即流过20欧电阻的电流是0。

  1. 由于理想变压器副边的电流是0,所以变压器原边的电流i1(t)=0

  2. L(0.5H)和C是谐振状态,WL=1/WC,这两者的并联等效阻抗是无穷大,uo=理想变压器的副边电压u2=u1/10,u1是理想变压器的原边电压;因为i1(t)=0,1k电阻上的压降为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 电路作用

1、LC电路可以用作电谐振器(音叉的一种电学模拟),储存电路共振时振荡的能量。

2、LC电路既用于产生特定频率的信号,也用于从更复杂的信号中分离出特定频率的信号。


(4)LC无穷电路扩展阅读:

任何一个LC电路的实际实现中都会包含组件和连接导线的尽管小却非零的电阻导致的损耗。

LC电路的目的通常是以最小的阻尼振荡,因此电阻小。虽然实际中没有无损耗的电路,但研究这种电路的理想形式对获得理解和物理性直觉都是有益的。

5. 什么叫LC电路

LC振荡电路概述

LC振荡电路,是指用电感L、电容C组成选频网络的振荡电路,用于产生高频正弦波信号,常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路。LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的,要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波,必须提高振荡频率,并且使电路具有开放的形式。
LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号,电路中的选频网络由电感和电容组成。常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路,它们的选频网络采用LC并联谐振回路。 LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性,让电磁两种能量交替转化,也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值,也就有了振荡。不过这只是理想情况,实际上所有电子元件都会有损耗,能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗,要么泄漏出外部,能量会不断减小,所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元件,要么是三极管,要么是集成运放等数电IC,利用这个放大元件,通过各种信号反馈方法使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大,从而最终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号。

LC振荡电路工作原理
开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大,然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。设基极的瞬间电压极性为正。经倒相集电压瞬时极性为负,按变压器同名端的符号可以看出,L2的上端电压极性为负,反馈回基极的电压极性为正,满足相位平衡条件,偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件,只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适,满足振幅条件,就能产生频率F0的振荡信号。

6. 如何理解“LC并联电路谐振时候相当于开路,串联的时候谐振相当于短路”

并联谐振时,分别看L和C,元件上都有电流,这两个电流大小相等,相位相反。把L和C合在一起,作回为一答个整体,这个整体电流为‘0’,与外电路没有电流的交换,所以看做开路,此时谐振电路可看作一个二端元件,阻抗无穷大。反之串联的时候谐振阻抗为0,相当于短路。

谐振的实质是电容中电场能与电感中的磁场能互相转换,此增彼减,完全补偿。电场能和磁场能的总和时刻保持不变,电源不必与电容或电感往返转换能量,只需要给电路中电阻所消耗的电能提供能量即可。

(6)LC无穷电路扩展阅读:

LC并联谐振电路的特点:

LC并联谐振电路是指将电感器和电容器并联后形成的,在并联谐振电路中,如果线圈中的电流与电容中的电流相等,则电路就达到了并联谐振状态。

在该电路中,除了LC并联部分以外,其他部分的阻抗变化几乎对能量消耗没有影响。因此,这种电路的稳定性好,比串联谐振电路应用得更多。

7. 分析下这个LC振荡电路图

简明说一下,便于理解
这是一个共射极放大电路,变压器T初级线圈L1和版C构成LC谐振电路,发权生谐振是阻抗最大,其它情况阻抗最小;
RB1和RB2是基极偏置电阻,保证三极管工作在放大区,CB为信号输入耦合电容,RE为直流负反馈
用来稳定三极管静态工作点,减小信号失真输出,CE为旁路电容,用来提高信号增益,变压器次级线圈L2为信号反馈端
工作原理如下:
当直流电源EC供电瞬间,电流流过RB1和RB2,通过分压电阻为基极提高合适的工作电压,三极管开始工作在放大状态,于此同时作为三极管负载的L1和电容C开始工作,这里需要注意的是通电瞬间电流是由小逐渐变大直到达到稳定后才不会改变,电压随之也会改变,由于存在这样一个电流变化的过程,次级线圈L2就会被感生处相同的信号通过电容CB送回输入端,使得信号不断被放大输出,由于还未达到谐振频率所以此时L1会有很大电流流过流入集电极,U0电压很小,可以认为没有输出,L2再次感生信号送回去输入端,直到信号频率达到了谐振频率时,L1和C阻抗很大我们可以理解为无群大(其实不是无群大,理想状况下阻值为无群大),这样U0就会产生电压输出,就这么简单

8. LC振荡电路中为何当电容中q最小时,电路中I最大

因为LC电路的电阻为零,所以即使是两极板之间的Q趋近0时电流仍然有趋近正无穷的趋势,故电感器在阻碍电流趋近正无穷的趋势时,电感器中的电流不断增大,故随着Q的变小,I在不断增大。
Q为MIN时,I有MAX。

9. 高中物理!关于LC电路电流变化规律及产生过程!

LC振荡回路:是C充电后,断开开关,然后电容放电,L存储能量,电容电量减少,电压降低,极板间场强减弱。直到0!然后L放出能量电容反向充电,L内磁场减弱,两端电压降低,磁场直到O!
又开始心的周期
L指电感,C指电容。一个不计电阻的LC电路,就可以实现电磁振荡,故也称LC振荡电路。
LC振荡电路的物理模型满足下列条件:①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热损耗为零.②电感线圈L集中了全部电路的电感,电容器C集中了全部电路的电容,无潜布电容存在.③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合电路,LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便是电容器内产生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场,向周围空间辐射电磁波

10. 电路,关于LC并联谐振电路

LC并联谐振电路
1.电流与电压相位相同,电路呈电阻性。
2.串联阻抗最小,电流最大:这时Z=R,则I=U/R。
3.电感端电压与电容端电压大小相等,相位相反,互相补偿,电阻端 电压等于电源电压。
4.谐振时电感(电容)端电压与电源电压的比值称为品质因数Q,也等于感抗(或容抗)和电阻的比值。当Q>>1时,L和C上的电压远大于电源电压(类似于共振),这称为串联谐振,常用于信号电压的放大;但在供电电路中串联谐振应该避免。

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