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串聯(lián)諧振是交流電的諧振
發(fā)布日期：2020-09-09 點擊：3214次
諧振只能在交流電產(chǎn)生，在電阻、電感及電容所組成的串聯(lián)電容抗XC與感抗XL相等時，即XC=XL，電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現(xiàn)純性，這種現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振(也稱為電壓諧振)。當電路發(fā)生串聯(lián)諧振時，電路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,電路中總阻抗最小，電流將達到最大值。
二、諧振的條件
1、使電容和電感的大小相等。
2、任意調整交流電的頻率(因為當頻率變化時，感抗和容抗一個變大，一個變小)，當頻率變大時，感抗變大，容抗變小。
電路諧振會產(chǎn)生很高的電壓，等離子切割機的打火電路就是諧振電路。
三、分類
諧振分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振。前者存在于L、C串聯(lián)支路，后者存在于L、C并聯(lián)回路。如果串聯(lián)的L、C的電抗值相等，那么又因為流經(jīng)他們的電流相同，于是它們各自兩端的電壓就正好大小相等，方向相反(即相位差180度)，于是整條支路兩端的電壓就為0。這時，整條支路可能有電流(取決于外電路)，無電壓，整體相當于一個零值阻抗。類似的，如果是并聯(lián)L、C電抗相等，兩端的電壓又相同，流經(jīng)各自的電流就方向相反，這看起來就是一個電流在回路里不停的轉而流不出去。這是，整個回路兩端對于外電路，可能有電壓，無電流，相當于一個無窮大阻抗。串連諧振時，如果外加給諧振支路一個任意小的電壓，按前面的分析，理論上支路上都將有無窮大的電流;并聯(lián)諧振時，從外電路流入并聯(lián)諧振回路一個任意小的電流，理論上都將引起回路兩端無窮大的電壓。這兩種情況，在電力系統(tǒng)中往往是要努力避免的。
在具有R、L、C的正弦中，電路兩端的電壓與一般是不同相的。如果改變電路元件的參數(shù)值或調節(jié)電源的頻率，可使電路的電壓與電流同相，使電路的阻抗呈現(xiàn)電阻的性質，處在這種狀態(tài)下的電路稱為諧振。
根據(jù)電路的不同連接形式，諧振現(xiàn)象可分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振。
在R、L、C串聯(lián)電路中，當電路中的XL=XC時，阻抗角∮=0，即電源電壓和電流同相，這種現(xiàn)象稱為串聯(lián)諧振。
串聯(lián)諧振的特點：
(1)諧振發(fā)生時，因感抗XL等于容抗XC，所以，阻抗達到最小值，電路呈電阻性。
(2)在電壓U不變的情況下，電路中的電流I達到最大值。
(3)由于諧振時XL=XC，所以UL=UC，而UL和Uc的相位相反，相加時互相抵消，所以電阻上的電壓等于電源電壓。
串聯(lián)電路諧振時具有某些特點，了解諧振現(xiàn)象可以利用這些特點，又可防止某些特點所帶來的危害。
LC諧波濾除裝置就是利用串聯(lián)諧振的特點，分別慮除主要各次諧波。在普通無功補償裝置中應避免串聯(lián)諧振，這是因為，當串聯(lián)諧振發(fā)生時，電容元件上的電壓將增高，可能導致電容器絕緣層被擊穿。
但在無線電工程中，利用串聯(lián)諧振現(xiàn)象的選擇性和所獲得的較高電壓，可將所需要接收的信號提取出來。
