סימולציה של מעגל תהודה סדרתי? Wuhan UHV מתמחה בייצור שלתהודה של סדרה, עם מגוון רחב של מבחר מוצרים ובדיקות חשמל מקצועיות. למצואתהודה של סדרה, בחר Wuhan UHV.
מעגל תהודה סדרתי
במעגל AC עם רכיבי נגד R, משרן L וקבלים C, המתח בשני קצוות המעגל שונה בדרך כלל בפאזה מהזרם שבו. אם הפרמטרים או תדר ההספק של רכיבי המעגל (L או C) מותאמים, ניתן לגרום להם להיות באותו שלב, והמעגל כולו נראה התנגדות בלבד. כאשר מעגל מגיע למצב זה, זה נקרא תהודה. במצב התהודה, העכבה הכוללת של המעגל מגיעה או מתקרבת לערכו המרבי. ישנם שני סוגים של חיבורי מעגל:תהודה של סדרהותהודה מקבילה. מדע וטכנולוגיה יישומית צריכים לנצל באופן מלא את מאפייני התהודה תוך מניעת הנזק שהיא עלולה לגרום.
מאפיינים של מעגל תהודה סדרתי:
א. עכבת המעגל Z היא ההתנגדות הקטנה והטהורה ביותר, ו-Z=R
ב. הזרם I במעגל מגיע לערכו המרבי והוא זהה למתח אספקת החשמל
הזרם המתרחש כאשר מעגל עובר תהודה סדרתית נקרא זרם התהודה, המיוצג על ידי Io. כאשר מתח אספקת החשמל קבוע:
ניתן לקבוע אם התרחשה תהודה סדרתית על סמך האם הזרם של מעגל סדרת RLC הגיע למקסימום.
ג. המתח על L ו-C שווה בגודלו, הפוך בכיוון, ומבטל זה את זה
לכן, לתהודה סדרתית, המכונה גם תהודה מתח, יש עכבה שווה ערך של 0 בשני הקצוות של המשרן והקבל במהלך תהודה, המקבילה לקצר חשמלי.
ד. המתח על הנגד שווה למתח אספקת החשמל ומגיע לערכו המרבי.
ה. כּוֹחַ
הספק פעיל: ההספק שנוצר על ידי מקור הכוח וההספק הנצרך על ידי התנגדות המעגל, עם ההספק המרבי
כוח תגובתי: במהלך תהודה, המעגל אינו סופג כוח תגובתי מבחוץ. אבל יש החלפה תקופתית של אנרגיית השדה המגנטי ואנרגיית השדה החשמלי בין השראות והקיבול בתוך המעגל.
סימולציה של מעגל תהודה סדרתי
במעגל סדרתי המורכב מנגדים, משרנים וקבלים, כאשר התגובה הקיבולית XC שווה למגיב האינדוקטיבי XL, כלומר XC=XL, הפאזה של המתח U והזרם I במעגל זהים, והמעגל מפגין התנהגות התנגדות טהורה. תופעה זו נקראת תהודה סדרתית. כאשר מתרחשת תהודה סדרתית במעגל, עכבת המעגל Z=√ R ^ 2+(XC-XL) ^ 2=R, העכבה הכוללת במעגל ממוזערת, והזרם יגיע לערך המקסימלי שלו.
1. צור מעגל תהודה סדרתי. בחר מקור מתח, נגד, קבל ומשרן מספריית הרכיבים כדי ליצור מעגל תהודה סדרתי. בחר את מד התדר המאפיין XBP1 וחבר את מסוף הקלט שלו לאספקת החשמל ומסוף היציאה לעומס.
2. מאפייני תדר פאזה של מעגל תהודה סדרתי: לחץ על הלחצן Phase בקבוצת האפשרויות Mode כדי לקבל את מאפייני תדר הפאזים של המעגל.
3. ממאפייני תדר הפאזה של מעגל התהודה הסדרתי, ניתן לראות שהמעגל מחולק בתדר התהודה f0. כאשר תדר האות נמוך מ-f0, הפאזה מובילה; כאשר תדר האות גבוה מ-f0, יש פיגור פאזה. מכיוון שכאשר תדר האות נמוך מ-f0, המעגל כולו קיבולי, והפאזה הנוכחית (שלב המתח על נגד העומס) מובילה את שלב המתח (ספק כוח חיצוני); כאשר תדר האות גבוה מ-f0, המעגל כולו הופך לאינדוקטיבי, והפאזה הנוכחית (שלב המתח על נגד העומס) מפגרת אחרי שלב המתח (ספק כוח חיצוני). תוצאות הסימולציה תואמות את הניתוח התיאורטי.
4. הקשר בין ערך גורם האיכות Q של מעגל תהודה סדרתי לבין הסלקטיביות של המעגל: תוך שמירה על תדר התהודה הסדרתי קבוע, כלומר L ו-C, שינוי פרמטרי הרכיב יכול לשנות את ערך גורם האיכות Q של המעגל. במעגל, R=1 k Ω, L=1 H,C=1 μF, אם נבחרו Q=[1RLC=1,], והקיבול C1=1 μ F, השראות L1=1 H, והתנגדות R1=100 Ω{1}{1} Ω{1},{5} עבור מעגלי תהודה מסדרת RLC, ערכי Q שונים תואמים לעקומות אופייניות שונות של תדר משרעת. ככל שערך ה-Q גדול יותר, כך עקומת תדר המשרעת המקבילה חדה יותר, והסלקטיביות של המעגל טובה יותר. אם מעגל בחירת סדרה משמש כמעגל גילוי רדיו, הרגישות שלו גבוהה יותר ויכולת האנטי-- שלו נמוכה יותר. ככל שערך ה-Q קטן יותר, כך עקומת התדר המקבילה של תדר המשרעת קהה יותר, והסלקטיביות של המעגל מתדרדרת. אם הוא משמש כמעגל זיהוי רדיו, הרגישות שלו יורדת, אך יכולת האנטי-- שלו להשתפר. לכן, יש לבחור את ערך ה-Q של מעגל התהודה הסדרתי בהתאם למצב היישום הספציפי.