محاكاة دائرة الرنين التسلسلية؟ Wuhan UHV متخصصة في إنتاجصدى السلسلة، مع مجموعة واسعة من اختيار المنتجات والاختبارات الكهربائية المهنية. للعثور علىصدى السلسلة، اختر ووهان UHV.
دائرة الرنين التسلسلية
في دائرة التيار المتردد التي تحتوي على مكونات المقاوم R، والمحث L، والمكثف C، يختلف الجهد عند طرفي الدائرة عمومًا في الطور عن التيار الموجود فيها. إذا تم ضبط المعلمات أو تردد الطاقة لمكونات الدائرة (L أو C)، فيمكن جعلها لها نفس الطور، وستظهر الدائرة بأكملها مقاومة بحتة. عندما تصل الدائرة إلى هذه الحالة، تسمى بالرنين. في حالة الطنين، تصل الممانعة الإجمالية للدائرة إلى قيمتها القصوى أو تقاربها. هناك نوعان من اتصالات الدوائر:صدى السلسلةوالرنين الموازي. يجب أن يستفيد العلم والتكنولوجيا التطبيقية بشكل كامل من خصائص الرنين مع منع الضرر الذي قد يسببه أيضًا.
خصائص دائرة الرنين التسلسلية:
أ. ممانعة الدائرة Z هي أصغر مقاومة ونقية، وZ=R
ب. يصل التيار I في الدائرة إلى قيمته القصوى وهو نفس جهد مصدر الطاقة
التيار الذي يحدث عندما تخضع الدائرة لرنين متسلسل يسمى تيار الرنين، ويمثله Io. عندما يكون جهد مصدر الطاقة ثابتًا:
يمكن تحديد ما إذا كان قد حدث رنين متسلسل بناءً على ما إذا كان تيار دائرة سلسلة RLC قد وصل إلى الحد الأقصى.
ج. الجهد على L وC متساويان في المقدار، ومتعاكسان في الاتجاه، ويلغي كل منهما الآخر
ولذلك، فإن الرنين المتسلسل، المعروف أيضًا باسم رنين الجهد، له ممانعة مكافئة تبلغ 0 عند طرفي المحرِّض والمكثف أثناء الرنين، وهو ما يعادل دائرة كهربائية قصيرة.
د. الجهد على المقاوم يساوي جهد مصدر الطاقة ويصل إلى قيمته القصوى.
ه. قوة
الطاقة النشطة: الطاقة المولدة من مصدر الطاقة والطاقة التي تستهلكها مقاومة الدائرة بأقصى طاقة
الطاقة التفاعلية: أثناء الرنين، لا تمتص الدائرة الطاقة التفاعلية من الخارج. ولكن هناك تبادل دوري لطاقة المجال المغناطيسي وطاقة المجال الكهربائي بين الحث والسعة داخل الدائرة.
محاكاة دائرة الرنين التسلسلية
في دائرة تسلسلية مكونة من مقاومات وملفات حث ومكثفات، عندما تكون المفاعلة السعوية XC مساوية للمفاعلة الحثية XL، أي XC=XL، يكون طور الجهد U والتيار I في الدائرة متماثلين، وتظهر الدائرة سلوكًا مقاومًا خالصًا. وتسمى هذه الظاهرة بالرنين المتسلسل. عندما يحدث رنين متسلسل في دائرة، فإن ممانعة الدائرة Z=√ R ^ 2+(XC-XL) ^ 2=R، تقل الممانعة الإجمالية في الدائرة إلى الحد الأدنى، وسيصل التيار إلى قيمته القصوى.
1. قم بإنشاء دائرة رنين متتالية. حدد مصدر جهد، ومقاومة، ومكثف، ومحث من مكتبة المكونات لتكوين دائرة رنين متسلسلة. اختر مقياس خاصية التردد XBP1 وقم بتوصيل طرف الإدخال الخاص به بمصدر الطاقة وطرف الإخراج بالحمل.
2. خصائص تردد الطور لدائرة رنين متسلسلة: انقر فوق زر الطور في مجموعة خيارات الوضع للحصول على خصائص تردد الطور للدائرة.
3. من خصائص تردد الطور لدائرة الرنين المتسلسلة، يمكن ملاحظة أن الدائرة مقسمة على تردد الرنين f0. عندما يكون تردد الإشارة أقل من f0، يتقدم الطور؛ عندما يكون تردد الإشارة أعلى من f0، يكون هناك تأخر في الطور. لأنه عندما يكون تردد الإشارة أقل من f0، تكون الدائرة بأكملها سعوية، والمرحلة الحالية (مرحلة الجهد على مقاوم الحمل) تقود مرحلة الجهد (مصدر طاقة خارجي)؛ عندما يكون تردد الإشارة أعلى من f0، تصبح الدائرة بأكملها حثية، ويتأخر الطور الحالي (مرحلة الجهد على مقاوم الحمل) عن طور الجهد (مصدر الطاقة الخارجي). نتائج المحاكاة تتفق مع التحليل النظري.
4. العلاقة بين قيمة عامل الجودة Q لدائرة طنين تسلسلية وانتقائية الدائرة: مع الحفاظ على تردد الرنين التسلسلي ثابتًا، أي L وC، فإن تغيير معلمات المكون يمكن أن يغير قيمة عامل الجودة Q للدائرة. في الدائرة، R=1 k Ω, L=1 H,C=1 μF، إذا تم تحديد Q=[1RLC=1,]، والسعة C1=1 μ F، والحث L1=1 H، والمقاومة R1=100 Ω، ثم Q=[1RLC=10,]. بالنسبة لدوائر الرنين من سلسلة RLC، تتوافق قيم Q المختلفة مع منحنيات مميزة لتردد السعة المختلفة. كلما كانت قيمة Q أكبر، كان المنحنى المميز لتردد السعة المقابل أكثر وضوحًا، وكانت انتقائية الدائرة أفضل. إذا تم استخدام دائرة اختيار متسلسلة كدائرة كشف راديو، فستكون حساسيتها أعلى وقدرتها على مكافحة التداخل-أقل؛ كلما كانت قيمة Q أصغر، كان المنحنى المميز لتردد السعة المقابل أكثر وضوحًا، وتتدهور انتقائية الدائرة. إذا تم استخدامها كدائرة كشف راديوي، تنخفض حساسيتها، ولكن سيتم تحسين قدرتها على مقاومة-التداخل. لذلك، يجب تحديد قيمة Q لدائرة الرنين التسلسلية وفقًا لحالة التطبيق المحددة.