第1节 电动摆锤 (修订中)
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[电容器](https://www.allaboutcircuits.com/video (opens new window)- 电感器 (opens new window)以磁场的形式储存能量，并将储存的能量电显示为电子的运动：电流。
电容器和电感器是同一个反应硬币的反面，以互补模式存储和释放能量。当这两种类型的电抗元件直接连接在一起时，它们储存能量的互补趋势会产生不寻常的结果。
如果电容器或电感器中的任何一个开始处于充电状态，则两个组件将在它们之间来回交换能量，从而产生它们自己的交流电压和电流循环。
如果我们假设两个组件都受到突然施加的电压（例如，来自瞬时连接的电池），电容器将非常快速地充电，而电感器将阻止电流变化，使电容器处于充电状态，而电感器处于充电状态。出院状态。
初始状态：
电容器充电：（+）峰值电压；电感放电：零电流。
电容器将开始放电，其电压下降。同时，随着电路中电流的增加，电感器将开始以磁场的形式积聚“电荷”。
电容放电：电压下降；电感充电：电流增加。
仍在充电的电感器将保持电路中的电流流动，直到电容器完全放电，在其上留下零电压。
电容完全放电：零电压；电感完全充电：最大电流。
即使没有施加电压，电感器也会保持电流流动。事实上，它会产生电压（如电池）以保持电流方向相同。作为该电流的接收器的电容器将开始积累与以前相反极性的电荷。
电容充电：电压升高（反极性）；电感放电：电流减小。
当电感器最终耗尽其能量储备并且电子停止时，电容器将达到与启动时相反极性的完全（电压）电荷。
电容器完全充电：电压处于（-）峰值；电感完全放电：零电流。
现在我们处于与我们开始时非常相似的条件：电容器完全充电并且电路中的电流为零。和以前一样，电容器将开始通过电感器放电，导致电流增加（与以前相反）和电压降低，因为它耗尽了自身的能量储备。
电容放电：电压下降；电感充电：电流增加。
最终电容器将放电至零伏，使电感器充满满电流通过它。
电容完全放电：零电压；电感器完全充电：(-) 峰值处的电流。
想要将电流保持在同一方向的电感器将再次充当电源，产生像电池一样的电压以继续流动。这样做时，电容器将开始充电，电流的幅度将减小。
电容充电：电压升高；电感放电：电流减小。
最终，当电感器耗尽其所有能量储备以试图维持电流时，电容器将再次充满电。电压将再次处于正峰值，电流为零。这样就完成了电容和电感之间能量交换的一个完整周期。
电容器完全充电：电压处于（+）峰值；电感完全放电：零电流。
由于电路中杂散电阻的功率损耗，这种振荡将继续以稳定减小的幅度，直到该过程完全停止。
总的来说，这种行为类似于钟摆：当钟摆质量来回摆动时，能量会发生从动能（运动）到势能（高度）的转换，其方式类似于能量传递的方式在电容器/电感器电路中以电流（电子的运动）和电压（电势能）的交替形式来回移动。
在摆锤每次摆动的峰值高度处，质量块会短暂停止并切换方向。正是在这一点上，势能（高度）最大，动能（运动）为零。
当质量向另一个方向摆动时，它会迅速通过弦指向下的点。此时，势能（高度）为零，动能（运动）最大。像电路一样，钟摆的来回振荡将以稳定衰减的幅度继续，这是空气摩擦（阻力）耗散能量的结果。
与电路一样，钟摆的位置和速度测量随着时间的推移追踪两个正弦波（异相 90 度）。
钟摆在从低到高摆动时在动能和势能之间传递能量。
在物理学中，机械系统的这种自然正弦波振荡称为_简单谐波运动_（通常缩写为“SHM”）。相同的基本原理控制电容器/电感器电路的振荡和钟摆的动作，因此效果相似。
任何钟摆的一个有趣特性是，它的周期时间取决于保持质量的弦的长度，而不是质量本身的重量。这就是为什么当振荡幅度减小时，钟摆会以相同的频率摆动。振荡速率与存储在其中的能量_无关。_
电容器/电感器电路也是如此。振荡速率严格取决于电容器和电感器的大小，而不是取决于波中每个相应峰值处的电压（或电流）量。
这种电路以振荡电压和电流的形式存储能量的能力为其赢得了_储能电路 (opens new window)_的名称。无论实际存储多少能量，它都能保持单一的自然频率，这在电路设计中具有特殊的意义。
然而，这种以特定频率振荡或_共振_的趋势并不限于专门为此目的设计的电路。事实上，当交流电源频率接近固有频率时，几乎所有具有电容和电感组合的交流电路（通常称为“LC 电路”）都会出现异常效应。
无论电路的预期用途如何，这都是正确的。
如果电路的电源频率与电路的 LC 组合的固有频率完全匹配，则称该电路处于_谐振_状态。在这种共振条件下，不寻常的影响将达到最大。
出于这个原因，我们需要能够预测 L 和 C 的各种组合的谐振频率，并了解谐振的影响是什么。
# 1. 总结
- 直接连接在一起的电容器和电感器形成了一种称为_储能电路_的东西，它以一个特定的频率振荡（或_谐振）。_在该频率下，能量在电容器和电感器之间以彼此相差 90 度的交流电压和电流的形式交替混洗。
- 当交流电路的电源频率与由 L 和 C 分量设置的电路的固有振荡频率完全匹配时，将达到_谐振条件。_
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