簡述電感線圈的品質因數的物理意義

2021-03-05 09:21:34 字數 4758 閱讀 1405

1樓:大位元論壇

品質因數q用來表示線圈損耗的大小,高頻線圈通常為50-300。對調諧迴路線圈的q值要求較高,用高q值的線圈與電容組成的諧振電路有更好的諧振特性;用低q值線圈與電容組成的諧振電路,其諧振特性不明顯。對耦合線圈,要求可低一些,對高頻扼流圈和低頻扼流圈,則無要求。

q值的大小,影響迴路的選擇性、效率、濾波特性以及頻率的穩定性。一般均希望q值大,但提高線圈的q值並不是一件容易的事,因此應根據實際使用場合、對線圈q值提出適當的要求。

線圈的品質因數為: q=ωl/r 式中: ω--工作角頻; l--線圈的電感量; r--線圈的總損耗電阻線圈的總損耗電阻,它是由直流電阻、高頻電阻(由集膚效應和鄰近效應引起)介質損 耗等所組成。

" 為了提高線圈的品質因數q,可以採用鍍銀銅線,以減小高頻電阻;用多股的絕緣線代替具有同樣總裁面的單股線,以減少集膚效應;採用介質損耗小的高頻瓷為骨架,以減小介質損耗。採用磁芯雖增加了磁芯損耗,但可以大大減小線圈匝數,從而減小導線直流電阻,對提高線圈q值有利。

借鑑

2樓:匿名使用者

一個電感可以等效為電阻,理想電容,理想電感串聯,整個電感的q值如下:

從公式可以看出品質因數和線圈的等效電阻成反比。

在功率電感上,品質因數越高,電阻越小,電路中的損耗越小,同等電流下,電感發熱量小,電源效率高。

在高頻電感上,品質因數越高,電阻越小,諧振電路諧振點的電流越大,電路的訊號選擇性越好,如下圖:

電路中的品質因數是什麼意思?

3樓:

品質因數(q因數)

quality factor

電學和磁學的量。表徵一個儲能器件(如電感線圈、電容等)、諧振電路中所儲能量同每週期損耗能量之比的一種質量指標;電抗元件的q值等於它的電抗與其等效串聯電阻的比值;元件的q值愈大,用該元件組成的電路或網路的選擇性愈佳。

編輯本段計算對於無輻射系統,如z=r+jx,則q =|x|/r。si單位:1(一)。

q=無功功率/有功功率

諧振迴路的品質因數為諧振迴路的特性阻抗與迴路電阻之比。

在串聯電路中,電路的品質因數q有兩種測量方法,一是根據公式 q=ul/u0=uc/u0測定,uc與ul分別為諧振時電容器c與電感線圈l上的電壓;另一種方法是通過測量諧振曲線的通頻頻寬度△f=f2-f1,再根據q=f0/(f2-f1)求出q值。式中f0為諧振頻率,f2與f1是失諧時,亦即輸出電壓的幅度下降到最大值的1/√2(=0.707)倍時的上、下頻率點。

q值越大,曲線越尖銳,通頻帶越窄,電路的選擇性越好。在恆壓源供電時,電路的品質因數、選擇性與通頻帶只決定於電路本身的引數,與訊號源無關。

1是一串聯諧振電路,它由電容c、電感l和由電容的漏電阻與電感的線電阻r所組成。此電路的複數阻抗z為三個 元件的複數阻抗之和。

z=r+jωl+(-j/ωc)=r+j(ωl-1/ωc) ⑴

上式電阻r是複數的實部,感抗與容抗之差是複數的虛部,虛部我們稱之為電抗用x表示, ω是外加訊號的角頻率。當x=0時,電路處於諧振狀態,此時感抗和容抗相互抵消了,即式⑴中的虛部為零,於是電路中的阻抗最小。因此電流最大,電路此時是一個純電阻性負載電路,電路中的電壓與電流同相。

電路在諧振時容抗等於感抗,所以電容和電感上兩端的電壓有效值必然相等,電容上的電壓有效值uc=i*1/ωc=u/ωcr=qu 品質因素q=1/ωcr,這裡i是電路的總電流。

電感上的電壓有效值ul=ωli=ωl*u/r=qu 品質因素q=ωl/r

因為:uc=ul 所以q=1/ωcr=ωl/r

電容上的電壓與外加訊號電壓u之比uc/u= (i*1/ωc)/ri=1/ωcr=q

感上的電壓與外加訊號電壓u之比ul/u= ωli/ri=ωl/r=q

從上面分析可見,電路的品質因素越高,電感或電容上的電壓比外加電壓越高。

電路的選擇性:圖1電路的總電流i=u/z=u/[r2+(ωl-1/ωc)2]1/2=u/[r2+(ωlω0/ω0-ω0/ωcω0)2]1/2 ω0是電路諧振時的角頻率。當電路諧振時有:

ω0l=1/ω0c

所以i=u/1/2= u/1/2= u/r[1+q2(ω/ω0-ω0/ω)2]1/2

因為電路諧振時電路的總電流i0=u/r,

所以i=i0/[1+q2(ω/ω0-ω0/ω)2]1/2有:i/i0=1/[1+q2(ω/ω0-ω0/ω)2]1/2作此式的函式曲線。設(ω/ω0-ω0/ω)2=y

曲線如圖2所示。這裡有三條曲線,對應三個不同的q值,其中有q1>q2>q3。從圖中可看出當外加訊號頻率ω偏離電路的諧振頻率ω0時, i/i0均小於1。

q值越高在一定的頻偏下電流下降得越快,其諧振曲線越尖銳。也就是說電路的選擇性是由電路的品質因素q所決定的,q值越高選擇性越好。

編輯本段提高品質因數的措施①根據工作頻率選擇繞制線圈的導線。低頻段工作的電感線圈應採用漆包線等帶絕緣的導線繞制。對於工作頻率在幾十千赫至兩兆赫之間的電感線圈,應採用多股絕緣導線繞制,以增加導體有效截面積,減少集膚效應的影響,可使q值提高30%-40%。

對於工作頻率高於2mhz的電感線圈,應採用單股粗導線繞制,導線的直徑一般在0.3-1.5mm之間。

②選用優質骨架,減少介質損耗。通常對於要求損耗小、工作頻率高的電感線圈,應選用高頻陶瓷、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等高頻介質材料做骨架。對於超高頻工作的電感線圈,可用無骨架方式繞制。

③選用帶有磁心的電感線圈。電感線圈中帶有磁心時,可使線圈圈數及其電阻大大減少,有利於q值的提高。

④合理選擇遮蔽罩的尺寸。線圈加遮蔽罩後,會增加線圈的損耗,降低q值。因此,遮蔽罩的尺寸不宜過大和過小。

一般來說,遮蔽罩直徑與線圈直徑之比以1.6-2.5為宜,這樣可使q值降低小於10%。[1]

4樓:是嘛

品質因子或q因子是物理及工程中的無量綱引數,是表示振子阻尼性質的物理量,也可表示振子的共振頻率相對於頻寬的大小, 高q因子表示振子能量損失的速率較慢,振動可持續較長的時間。系統的q因子可能會隨著應用場合及需求的不同而有大幅的差異。

例如一個單擺在空氣中運動,其q因子較高,而在油中運動的單擺q因子較低。高q因子的振子一般其阻尼也較小。q因子較高的振子在共振時,在共振頻率附近的振幅較大,但會產生的共振的頻率範圍比較小,此頻率範圍可以稱為頻寬。

擴充套件資料

根據物理學,q因子等於乘以系統儲存的總能量,除以單一週期損失的能量,也可以表示為系統儲存的總能量和單位弳度損失能量的的比值。

q因子是無量綱的引數,是比較系統振幅衰減的時間常數和振盪週期後的結果。當q因子數值較大時,q因子可近似為系統從開始振盪起,一直到其能量剩下原來的(約1/535或0.2%),中間歷經的振盪次數。

對電子共振系統而言,q因子表示電阻的影響,若針對機電共振系統(例如石英晶體諧振器),也包括摩擦力的影響。

5樓:匿名使用者

在交流lc電路中才講品質因數,就是電路諧振時,電感或電容兩端的電壓(lc串聯)或電流(lc並聯)與電源電壓或電流的比值。

什麼是品質因數?它主要影響什麼?

6樓:匿名使用者

品質因子或q因子是物理及工程中的無量綱引數,是表示振子阻尼性質的物理量,也可表示振子的共振頻率相對於頻寬的大小, 高q因子表示振子能量損失的速率較慢,振動可持續較長的時間。

例如一個單擺在空氣中運動,其q因子較高,而在油中運動的單擺q因子較低。高q因子的振子一般其阻尼也較小。

質量因子的構建方式與其他因子是截然不同的,這也成為學者研究質量因子時面臨的重大挑戰。例如,價值和低β因子是根據特定的**特徵建立的,以獲取與不可分散的經濟風險相關的風險溢價或獲取與持續的投資者行為偏差相關的異常收益。

價值因子挑選出的**通常具有高bp,高ep,高股息率等特徵。基於高bp、高ep、高股息率中一個或多個特徵構建的投資組合意味著持有較低估值的**。然而不同指數提供商對於質量因子的理解可能是完全不同的,從而採用了完全不同的質量因子定義。

一些指數提供商認為在以下屬性的某些組合下獲得高分的**為高質量的,這裡的屬性分別為:盈利增長、盈利增長穩定、低迴報波動率、高盈利能力、高資產回報率、低負債率和高會計質量。

擴充套件資料

根據物理學,q因子等於乘以系統儲存的總能量,除以單一週期損失的能量,也可以表示為系統儲存的總能量和單位弳度損失能量的的比值。

q因子是無量綱的引數,是比較系統振幅衰減的時間常數和振盪週期後的結果。當q因子數值較大時,q因子可近似為系統從開始振盪起,一直到其能量剩下原來的(約1/535或0.2%),中間歷經的振盪次數。

7樓:飛鳥

品質因數(q因數)

quality factor

電學和磁學的量。表徵一個儲能器件(如電感

線圈、電容等)、諧振電路所儲能量同每週損耗能量之比的一種質量指標。元件的q值愈大,用該元件組成的電路或網路的選擇性愈佳。電抗元件的q值等於它的電抗同等效串聯電阻的比值。

對於無輻射系統,如z=r+jx,則q =|x|/r。si單位:1(一)。

q=無功功率/有功功率

諧振迴路的品質因數為諧振迴路的特性阻抗與迴路電阻之比。

8樓:匿名使用者

q=wl/r =1/wcr

它是振盪迴路的一個重要引數,品質因數月高,諧振曲線就越尖銳,說明迴路選擇性越好!

另外,矩形係數也是衡量的一個標準!

怎麼減小電感的品質因數我要把電感線圈的電感減小,同

9樓:匿名使用者

你問題還沒有問完,你可以去看看聚源廠**有

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