二阶串并联谐振系统中分析电阻对串并联谐振电路参数的影响

核心提示二阶串联谐振电路的微分方程是Lq"(t)+Rq'(t)+q(t)/C=0同时除以电感得q''+R/L*q'+q/LC=0特征方程是x^2+R/L*x+1/LC=0判别式是(R/L)^2-4/LC其零点是?R=2?sqrt(L/C)R<2?s

二阶串联谐振电路的微分方程是

Lq"(t)+Rq'(t)+q(t)/C=0

同时除以电感得

q''+R/L*q'+q/LC=0

特征方程是

x^2+R/L*x+1/LC=0

判别式是(R/L)^2-4/LC

其零点是?R=2?sqrt(L/C)

R<2?sqrt(L/C)时,解为?q=exp(-R/2L*t)(c1*sin(wt)+c2*cos(wt))

其中?w^2=1/LC-(R/2L)^2

可以看出,电阻越大,震荡幅度衰减越快,振荡频率越低。

R=2?sqrt(L/C)?时,解为?q=c1*exp(-R/2L*t)+c2,这是个临界状态。

R>2?sqrt(L/C)?时,解为?q=c1*exp(-R/2L+D)t+c2*exp(-R/2L-D)t

其中?D^2=(R/2L)^2-1/LC

当时间很长之后,exp(-R/2L+D)t?将占主导。

(-R/2L+D)(R/2L+D)=-1/LC

故?-R/2L+D=-1/LC(R/2L+D)

而?R/2L+D?随?R?增大而增大,所以?-R/2L+D?随电阻增大而增大(注意它是负的,增大意味着更接近0)

所以电阻越大,衰减越慢。

实际上,以上讨论的三种情况下的电阻分别被称为欠阻尼,临界阻尼和过阻尼。

 
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