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串谐回路中Q值的计算
Q值的计算
一、不考虑电感中包含电阻的情况
在不考虑回路中电阻的情况下,如图1所示。
1、对于节点1, ,也就是,(公式1),
公式1可化为,
再化为,两边同时乘以j,,也就是
,公式(2),
,公式(3),又因为,所以
,公式(4),
,公式(5),
,公式(6),
2、如果考虑,那么公式(1)应为
,公式(7),可化为,
, ,两边同时乘以j,
所以,,
,公式(7)。
,公式(8),可知当Q趋于无穷大时,频率f的表达式为,(公式4)。
二、考虑电感中包含电阻的情况
简单的串谐回路
图电容顶端电压为,,那么回路中节点1电流为,公式(9)。两边同时除以,
即,又,再将公式(9)化为,公式(9.1)
1、一个方向:
,
。
,公式(10)
对于公式(10)的理解,
首先,Q不再是一个代数值,而是一个复数,实际是,意味着与有相位差。
其次,若要Q趋近于最大,则要趋于最小,这也是一个复数,要使之矢量最小,也就是其实部和虚部的矢量和最小,表达式,也就是最小。
表达式,,公式(11)最小,
注:二次式在a0的条件下, 的最小值为,此时
公式(11)中将为当时最小,也就Q值最大时。他妈的还不是谐振。
最小值为
2、第二个方向
根据公式(9.1):
,也就是
再化为,公式(12),其中虚部为零,也是就说Q实际应该为,是个复数。
把弄成,那么,
也就是,公式(13)
公式(13)可分解为和,注:实部和虚部分别相等。
联解二元一次方程:
回路中发生谐振时将有,(注:容性无功等于感性无功)。
第一个上面电压是不是U-Us
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