lc振蕩電路四個(gè)過程,lc振蕩電路充放電過程-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2024-04-17
振蕩電路是由一個(gè)電容器與一個(gè)自感線圈串聯(lián)而成的，稱為 LC 電路（LC circuit）。LC振蕩電路通過利用電感和電容元件之間的電磁相互耦合，實(shí)現(xiàn)了電能和磁能的相互轉(zhuǎn)換，從而產(chǎn)生振蕩電流。
LC電路，也稱為諧振電路、槽路或調(diào)諧電路，是包含一個(gè)電感(用字母L表示)和一個(gè)電容(用字母C表示)連接在一起的電路。該電路可以用作電諧振器(音叉的一種電學(xué)模擬)，儲(chǔ)存電路共振時(shí)振蕩的能量。
1）過程：順時(shí)針電流為正方向，q為上級(jí)板帶電。
①放電：上級(jí)板帶正電，電容器相當(dāng)于電源，電流通過線圈產(chǎn)生自感電流阻礙原電流，因此電流從零開始逐漸增加，電容器帶電量逐漸減小。
②充電：放電結(jié)束瞬間電流消失，產(chǎn)生逆時(shí)針方向感應(yīng)電流，由于自感減弱，電流逐漸減小，感應(yīng)電流給電容器充電，電荷量逐漸增加，此時(shí)下極板帶正電。
2）核心：電流增加對(duì)應(yīng)電容器放電。
3）振蕩周期：T=2Π√LC
4）能量轉(zhuǎn)化：
電流增大時(shí)：磁場(chǎng)能增大，電場(chǎng)能減小。
電流減小時(shí)：磁場(chǎng)能減小，電場(chǎng)能增大。
電容器放電從正極出，負(fù)極入；充電反之。
一、充電階段
當(dāng)電路中的電源接通時(shí)，電流會(huì)通過電感元件，同時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)是逐漸增強(qiáng)的，因?yàn)殡娏魇侵饾u增大的。當(dāng)電容元件的兩端被充電到一定電壓時(shí)，電容元件內(nèi)的電荷數(shù)量也會(huì)逐漸增加。在這個(gè)階段，電能被轉(zhuǎn)化為磁能和電荷能。
二、放電階段
隨著電容元件兩端的電壓升高，電感元件中的磁場(chǎng)能量也逐漸增強(qiáng)。當(dāng)電容兩端的電壓達(dá)到一定值時(shí)，電感元件中的磁場(chǎng)能量和電容元件中的電荷能會(huì)達(dá)到一種平衡狀態(tài)。此時(shí)，電容元件內(nèi)的電荷數(shù)量達(dá)到最大值，而電感元件中的磁場(chǎng)能量也達(dá)到最大值。
接下來，電容元件開始放電。在這個(gè)過程中，電容元件內(nèi)的電荷數(shù)量逐漸減少，而電感元件中的磁場(chǎng)能量逐漸轉(zhuǎn)化為電流能量。這個(gè)過程中，電流會(huì)反向流動(dòng)，因此電流的磁場(chǎng)方向也會(huì)反向。
三、反向充電階段
當(dāng)電容元件內(nèi)的電荷數(shù)量減少到一定程度時(shí)，電感元件中的磁場(chǎng)能量也開始逐漸減弱。此時(shí)，電容元件的兩端電壓會(huì)逐漸降低，電感元件中的電流也會(huì)逐漸減小。這個(gè)過程中，電能再次轉(zhuǎn)化為磁能和電荷能。
四、反向放電階段
當(dāng)電容元件兩端的電壓降低到一定程度時(shí)，電感元件中的磁場(chǎng)能量已經(jīng)非常微弱了。此時(shí)，電容元件開始反向放電，即電流方向與之前的放電方向相反。在這個(gè)過程中，電容元件內(nèi)的電荷數(shù)量會(huì)逐漸減少，而電感元件中的磁場(chǎng)能量也會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為電流能量。
振蕩過程
通過以上四個(gè)階段的循環(huán)往復(fù)，LC振蕩電路會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的振蕩電流。這個(gè)振蕩電流的頻率取決于電路中的電感和電容元件的參數(shù)，以及外部電源的電壓和電流等條件。
在振蕩過程中，每個(gè)周期的時(shí)間長(zhǎng)度由電感和電容元件的數(shù)值共同決定。通常情況下，電感元件的電阻越小、自感應(yīng)系數(shù)越大，則振蕩周期越長(zhǎng);而電容元件的電阻越大、容量越大，則振蕩周期越短。
能量轉(zhuǎn)換
在LC振蕩電路中，電能和磁能不斷地在電感和電容元件之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在充電階段和反向充電階段，電能被轉(zhuǎn)化為磁能和電荷能;而在放電階段和反向放電階段，磁能和電荷能又被轉(zhuǎn)化為電能。這種能量轉(zhuǎn)換過程可以實(shí)現(xiàn)電磁波的發(fā)射和接收，因此在無線通信、雷達(dá)等應(yīng)用領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
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