构建谐振储能电路：电感、电容与实践洞察
零件与材料
- 示波器（耐高压型）
- 无极性电容（0.1µF–10µF）
- 降压电源变压器（120V/6V）— 仅用一绕组作电感
- 10kΩ 电阻
- 6V 电池
变压器仅作电感用；另一绕组悬空。若有专用扼流圈可替代，但扼流圈在爱好者套件中较少见。
参考文献
《电路课程》第二卷，第六章："Resonance"（谐振）
学习目标
- 构建谐振储能电路
- 理解电容值如何影响谐振频率
- 学习向电路引入反谐振（阻尼）
原理图
实物接线图
实验步骤
并联连接电感和电容。用直流源（电池）短暂激励网络。储存能量在电容电场与电感磁场间穿梭，产生阻尼振荡。用跨接储能电路的示波器观察波形。
安全提示：严禁用 PC 或声卡作示波器。感应反冲电压极易损坏敏感音频输入。
储能电路自然（谐振）频率公式：
许多小型电源变压器初级电感约 1H，可作估算起点。高 Q 值电感振荡持续更久。
通过改变电容值实验。记录频率偏移和衰减时间。已知电容（表测）和谐振频率（示波器测），可重排公式求电感：
$$L = \frac{1}{(2\pi f)^2 C}$$
有意加入电阻——串联或并联——引入反谐振，像汽车减震器一样阻尼振荡。
计算机仿真
原理图包含杂散电阻（Rstray）模拟实际损耗。降低 Rstray 延长衰减；移除则永久振荡。
SPICE 仿真网表
tank circuit with loss l1 1 0 1 ic=0 rstray 1 2 1000 c1 2 0 0.1u ic=6 .tran 0.1m 20m uic .plot tran v(1,0) .end
相关练习册
- Resonance Worksheet（谐振练习册）
- Passive Filter Circuits Worksheet（无源滤波电路练习册）
- Oscillator Circuits Worksheet（振荡器电路练习册）
工业技术