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串联谐振中电容和电感的初始能量从哪来的

发布时间:2026/4/1216

可以把谐振电路看成一个弹簧,电容储能和电感储能分别对应于弹性势能和动能,电阻对应于摩擦力,然后所谓的谐振就很直观了,“谐振电路中电源与电路之间不发生能量的互换,能量的互换只发生在电感与电容之间",意思就是只要弹簧在振动并且没有摩擦(电阻)的情况下,你不用再去给弹簧注入能量,势能和动能就能一直互相转化,与外部不发生能量互换。那么弹簧的初始能量来自于哪里?当然就是你最开始拉开弹簧所用的能量,电路中就是电源。

最初的能量来自电源,如果电路理想无损耗,可以视为之后就是电感电容能量的相互转换,当然实际不可能,电源还是要给损耗掉的能量补充能量,损耗越小,回路的品质因数越高。

串联谐振.jpg

小例子:

我看到他们制备的玻璃实物,这是一块2米长1米宽的5毫米玻璃板,在玻璃的两面都镀了一层透明导电膜,有点象透明的玻璃镜面,什么材料他们不告诉我。我测量了双面膜间的电容值,再绕制了一个电感线圈,然后把玻璃板电容与电感线圈连接起来构成振荡器。电能输入依靠一个大功率晶体管开关,往系统注入电能。

测试时,我让示波器一个表棒接到玻璃板的一面上,另一个表棒接到系统参考地,此时示波器没有任何反应,显示屏上是一条横线。然后让大功率晶体管导通0.5秒钟后再关断,从示波器中能看到逐渐衰减的振荡波,直到振荡波衰减消失为止,振荡总时间长度大约有2~3秒。

那么玻璃的表现如何?玻璃板的颜色会有很轻微的改变,但不明显。这位的期望落空。这个例子充分说明,振荡源的初始能量来自于电源。

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