¿Investigación sobre circuitos resonantes en serie? HV Hipot Electric Co., Ltd. se especializa en la producción de
Con el fin de profundizar la comprensión de las condiciones y características de la resonancia en circuitos, y para dominar el significado físico y el método de medición del factor de calidad del circuito (valor Q del circuito), los técnicos de Huatian Power han llevado a cabo una serie de estudios sobre circuitos en serie y han obtenido las siguientes conclusiones experimentales.
Explicación del principio del circuito resonante en serie
En el circuito en serie de R, L y C mostrado en la Figura 1, cuando la frecuencia f de la señal de corriente alterna senoidal varía, la reactancia inductiva y la reactancia capacitiva del circuito también cambian, y la corriente en el circuito varía asimismo con f. Tomando el voltaje u
Características del circuito resonante en serie
(1) Porque durante la resonancia en serie, Xl = Xc, por lo tanto, la impedancia del circuito durante la resonancia es
(2) Cuando está en resonancia en serie, la impedancia es la menor y, cuando el voltaje U es constante, la corriente es la mayor, con un valor de
Debido a la resistencia pura del circuito, la corriente está en fase con el voltaje de la fuente de alimentación
(3) El voltaje a través de la resistencia es igual al voltaje total. El voltaje de la inductancia y la capacitancia es igual, y su magnitud es Q veces el voltaje total, es decir
enfoque
En la fórmula, Q es el factor de calidad del cristal del circuito resonante en serie, y su valor es
El factor de calidad en los circuitos resonantes generalmente puede alcanzar aproximadamente 100. Se observa que el voltaje en el inductor y el capacitor es varias veces mayor que el voltaje de la fuente de alimentación, por lo que la resonancia en serie también se denomina resonancia de voltaje. Cuanto menor sea la resistencia de la bobina, menor será la energía consumida por el circuito, lo que indica una buena calidad del circuito y un alto factor de calidad; si la inductancia L de la bobina es mayor, se almacenará más energía y, cuando las pérdidas sean constantes, también indicará que la calidad del circuito es buena y que el factor de calidad es alto. Por tanto, en tecnología electrónica, debido a las señales externas débiles, frecuentemente se utiliza la resonancia en serie para obtener un voltaje que tenga la misma frecuencia que el voltaje de la señal, pero que sea varias veces mayor.
(4) Durante la resonancia, la energía eléctrica se suministra únicamente al consumo de los resistores del circuito, y no hay conversión de energía entre los circuitos de potencia. En cambio, la energía magnética y la energía eléctrica se convierten entre los inductores y los condensadores.
Circuito resonante en serie selectivo
El circuito resonante tiene la capacidad de seleccionar frecuencias.
La interferencia causada por frecuencias adyacentes no deseadas es mínima; decimos que este circuito resonante tiene una buena selectividad, lo que significa que tiene una fuerte capacidad para seleccionar señales.
Si la frecuencia w (o f) se toma como variable independiente y la corriente de bucle i como su función, la curva de resonancia mostrada en la Figura 3 puede trazarse como una curva funcional. Obviamente, cuanto más pronunciada sea la curva de resonancia, mejor será la selectividad. ¿Qué factores determinan, entonces, la selectividad de los circuitos resonantes? En el circuito serie R-L-C, suponiendo que el voltaje en los terminales es U y la impedancia es |Z|, entonces
La ecuación anterior muestra la relación funcional entre la corriente