串联谐振电感器
当将可变电动势发生器加载到串联连接的线圈和电容器上时,会观察到变频谐振或串联谐振。由于这些电抗元件在电路中的同时作用,发生了电流和电压之间相移的补偿(相互破坏)。当线圈的电阻等于电容器的电阻时,将发生对相移的完全补偿。
在这种情况下,电路的行为就好像其中没有线圈或电容器一样,其电阻仅由连接线和线圈线的电阻确定。在这种情况下,线圈和电容器上的有效电压都相等,并且(电路的有源电阻低)很多倍超过发电机的电动势。
类似地,通过以频率等于挥杆自然频率的轻度手摇动作挥舞沉重的挥杆,有可能将其振动幅度逐渐提高到一个显着的值,该幅度要比起到发电机作用的手的振动幅度高很多倍。
由于在电路中发生振荡期间,能量在电路中逐渐积累,因此在线圈和电容器上形成了大电压。它们的幅度增加,直到发电机提供的能量等于其在电路的有源电阻上的消耗为止。此外,该电路消耗了发电机的少量电力,仅用于弥补其在加热线上的损失。
串联谐振现象用于无线电信号的发送和接收。例如,无线电发射机的天线电路被调谐到串联谐振,使得天线中的电流最大,然后,发射器的范围将最大,接收器的输入电路也被调谐以进行串联谐振,以获得其电路被调谐到的频率的无线电台的信号的电压增益。
频率与接收电路的谐振频率不同的其他无线电台的信号会被略微放大。
使用支架方便地演示应力共振,支架的电路如图所示。在垂直面板的正面安装了三个相同的大型电压表。通过连接导线切换电路是在面板的背面进行的。
根据该方案,将一个电感为1.84 G的扼流圈和一个安装容量为5.5μF的可调电容器组连接到位于面板正面的端子。实验室自动变压器(LATR)用作可变EMF发生器,其调谐至40-50伏的输出电压,包括在工业家庭网络(220 V,50 Hz)中。
图串联谐振的面板图
给面板通电时,支架上的电压表读数将设置为图中所示的值。观察者的注意力集中在以下事实:电感器两端的电压以及电容器组上的电压是整个电路中电压的几倍。
