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电路中的阻尼和电阻的关系?

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电路中阻尼的大小和电阻的关系是什么?能否简单的用电阻的大小来表示电路中阻尼的大小?电路中的阻尼的有无和电阻的有无又是什么关系?和电抗,电容的关系呢?

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张海涛·80.00

2016-12-22提问

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1、阻尼和电阻的区别联系

       阻尼是一个十分宽泛的概念,并不局限于电学。在知网百科搜索阻尼的定义可以查出一堆,虽然各定义不同,但简而言之,阻尼反映了对振动的衰减作用。电阻是一个电学概念,同样也可以查出一堆定义,但简而言之,电阻反映了对电流的阻碍作用。

       二者概念不同,区别是显而易见的。由于阻尼和振动系统有关,所以电阻和阻尼只有在可能发生振荡的电路中才会有联系,而这种联系无非存在两种情况:1、电阻越大,对振荡的衰减作用越大,即电阻增大而阻尼增大;2、电阻越大,对振荡的衰减作用越小,即电阻增大而阻尼减小。

       千万不要以为:由于电阻是消耗能量的,所以增大电阻就一定会增加阻尼。事实上,增加电阻对振荡可能起到削弱作用,也可能有加剧作用,这和电路的具体拓扑有关。

       例如,对于RLC串联电路(如下图),当R=0时,相当于纯LC振荡电路,它的零输入响应(在初始状态不为0的情况下)是无阻尼振荡,振荡不会衰减,阻尼为0;而当R为无穷大时,相当于断路,振荡根本不会发生,或者说振荡在瞬间衰减为0,阻尼无穷大。在这种情况下,R越大,阻尼越接近无穷大;R越小,阻尼越接近0。

      而对RLC并联电路(如下图),情况恰好相反,当R为无穷大时,电路为纯LC振荡电路,阻尼为0;而R=0时,LC被短路,电压被强制为0,不会发生振荡,阻尼为无穷大。在这种情况下,R越大,阻尼越接近0;R越小,阻尼越接近无穷大。


2、从上面的例子可以看出,电阻大小和阻尼大小的关系必须结合具体的电路才能确定,不能简单用电阻大小表示电路的阻尼大小。

3、至于电路中阻尼的有无和电阻的有无之间的关系,要看你说的“电阻有无”具体是什么概念了。如果你认为不消耗电能的电阻(0或无穷大阻值)是无电阻,而只有电路中有消耗电能的电阻才算有电阻,并且电路中被短路、断路的支路都忽略掉后仍然可以振荡,那么可以说有电阻的振荡电路是有阻尼的,无电阻的振荡电路是无阻尼的。

4、阻尼大小和电抗、电容的关系

      阻尼大小当然也和电感、电容有关,具体是什么关系也得结合具体的电路来分析。从数学关系上来分析,可以建立电路系统的微分方程或状态方程,求解特征根或系统极点,然后根据电阻、电抗、电感对极点实部虚部的影响来判断它们对阻尼的影响。

      例如对于二阶系统,其特征方程标准形式为:

为阻尼系数,ωn为无阻尼振荡频率。的大小反映了阻尼的大小。>1为过阻尼,系统特征根为两个负实根,不发生振荡;=1,为临界阻尼;<1为欠阻尼。

      对于RLC串联电路,可以求解其特征方程并与二阶系统特征方程标准形式对照,可得阻尼系数为:

     同理可得,对于RLC并联电路,阻尼系数为:

      可见,对于不同电路,电感、电容对于阻尼的影响也是不同的。

      对于更高阶次的电路,可以通过降阶处理近似为二阶系统,按照二阶系统的阻尼系数计算方法来计算阻尼系数同电路参数R/L/C之间的关系。

希望能够帮到你!

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  默先生·10.00

2017-01-22回答

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1、在有些电路中,例如电机控制电路,就要求在电机刹车的时候尽快停转。如果吧电机的线圈直接短路,那么就可以迅速刹车!但是,这样做感生电流很大,很容易烧坏电机!!于是就用一个电阻来短路线圈,以便阻止感生电流的无节制的增大,这个电阻起到了“阻尼”作用,故有人形象称之为阻尼电阻。在其它的电路中有时也需要阻尼,其电阻也叫做阻尼电阻。

2、首先要知道RCL串联还是并联;串联Q为WL/R, 并联为R/wL ;对于串联来说增大R会使其进入临界阻尼、欠阻尼状态;而对于并联 只会造成Q更大 更加过阻尼 ..

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  滴答·110.00

2016-12-29回答

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电阻是一个物理的器件,本质上代表的是以热能散发的热量,这是一个实际的器件;阻尼是一个概念,某种程度上可以用电阻表示阻尼的大小。有种直观的概念是,电阻越大的阻尼越大,电阻越小的阻尼越小。

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  一个一哥·0.00

2016-12-25回答

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在交流电路中,电容和电感是有阻抗的,在直流中没有,交流阻抗与频率有关,用相量计算用j*w*1/c,jwL表示阻尼。如果在直流电路中可以简单的用电阻表示阻尼的大小。电阻只是阻尼的一部分。

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  rainbowII·190.00

2016-12-23回答

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电阻就是我们常说的R,纯电阻。。阻尼是R,L,C的混合电路,可两两混合,单独,三个混合等等,我们常说的RLC阻尼振荡电路,等等。。能清楚啦??

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  徐佳·540.00

2016-12-22回答

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