【五術堪輿學苑】

標題: 【中華百科全書●科學●RLC振盪】 [打印本頁]

作者: 楊籍富    時間: 2012-12-27 21:37
標題: 【中華百科全書●科學●RLC振盪】

中華百科全書●科學●RLC振盪

 

電阻(R)、電感(L),和電容(C),這些元件在電路上都仰靠外界供給電動勢和電流才有作用。

 

若將一充有電荷Q0之電容和一電阻及電感串聯(圖一)。

 

電容之電荷經電感和電阻放電,電感在電流流過時建立磁場。

 

當電容放完電荷時。

 

電感上通過的電流最大,所建立的磁場也達到一最大值。

 

磁場衰退時之感應電流,使電荷向電容回流,磁場等於零時,電容充有與原來正負極相反之某一量電荷Q'。

 

當電阻等於零時,Q'=Q0。

 

如此這般來回振盪。

 

因電荷經過電阻時會消耗部分能量,因此迴路上的振盪電流振幅會越來越小,故稱之為阻尼振盪(DampedOscillation)(圖二a)。

 

迴路上電荷的運動方程式是:(方程式1)迴路上電荷任一時間之值是(方程式2),ω是振盪角頻率:ω2=ω02-L2/4R2,ω0是零電阻時之振盪角頻率。

 

因為迴路上沒有電動勢供應源,所以電流振盪都不能持久,依迴路上電阻大小而定。

 

當(方程式3)時,電流再也起不了振盪,只隨時間逐漸衰減(圖二b),稱之為臨界阻尼(CriticalDamped)。

 

如R再增加,當(方程式4)時,電流不再振盪而且衰減的更快(圖二c),稱之為過度阻尼(OverDamped)。

 

當RLC迴路串聯一交流電動勢ω(t)=ε0sinωt時(圖三),迴路上電流運動方程式是:(方程式5)當迴路電流穩定後,迴路上的電流在任一時間的值是:(方程式6)式中(方程式7),是迴路上因電感和電容所產生之相角差。

 

RLC迴路之電流受交流電源之影響而振盪,其相角和振幅隨振動電動勢的角頻率ω以及R、L和C等值的大小而變。

 

當角頻率(方程式8),即(方程式9)時,(方程式10),迴路上阻抗最小,電流最大,此種共振稱之為串聯共振(SeriesResonance)。

 

(周傳心)

 

引用:http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=10411




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