在電路中，當(dāng)包含電容和電感元件時(shí)，通過調(diào)整電源頻率或改變電路參數(shù)（如L、C），可以使電路總電壓與總電流保持同相，即電路呈現(xiàn)電阻性。這一現(xiàn)象被稱為諧振。諧振在正弦穩(wěn)態(tài)電路中是一種的物理現(xiàn)象，它不僅在電工技術(shù)和無線電技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如高溫淬火、高頻加熱以及收音機(jī)和電視機(jī)的運(yùn)作，還可能對電路中的某些元件造成電壓或電流過大的影響，甚至可能損壞電路系統(tǒng)。因此，深入探究諧振現(xiàn)象對于實(shí)際工程應(yīng)用具有重要意義。
諧振現(xiàn)象可以根據(jù)電路類型分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振。接下來，我們將分別探討這兩種諧振的產(chǎn)生條件和特性。
在電路中，當(dāng)電容和電感元件以串聯(lián)方式連接時(shí)，通過調(diào)整電源頻率或改變電路參數(shù)，可以使電路中的電壓與電流保持同相，即發(fā)生諧振。這種諧振被稱為串聯(lián)諧振。接下來，我們將深入探討串聯(lián)諧振的產(chǎn)生條件、特性及其在實(shí)際中的應(yīng)用。
圖1展示了一個(gè)RLC串聯(lián)電路，當(dāng)電路中的電感感抗XL與電容容抗XC相等時(shí)，即達(dá)到諧振條件，此時(shí)電壓u與電流i同相。這種狀態(tài)被稱為串聯(lián)諧振，其發(fā)生條件可以通過公式進(jìn)行明確，同時(shí)，我們也能得出串聯(lián)諧振的頻率。由此可見，通過調(diào)整電路中的電感L和電容C，我們可以實(shí)現(xiàn)電路的諧振。接下來，我們將進(jìn)一步了解串聯(lián)諧振的特性。
在諧振狀態(tài)下，RLC串聯(lián)電路中的電流與電壓保持同相，使得電路呈現(xiàn)出電阻性特征。
此時(shí)，電路的阻抗模達(dá)到最小值。因此，在電源電壓保持恒定的情況下，諧振時(shí)電路中的電流將取得最大值。
由于電感感抗XL與電容容抗XC在諧振時(shí)相等，即XL=XC，這使得UL與UC的大小相等但相位相反，從而相互抵消。因此，電源電壓U等于回路電壓UR。
接下來，我們將探討并聯(lián)諧振的特性。并聯(lián)諧振發(fā)生在電容器與線圈并聯(lián)的電路中，其特征在于端口電壓相量與端口電流相量保持同相。
在電容器與線圈并聯(lián)的電路中，并聯(lián)諧振現(xiàn)象出現(xiàn)。其顯著特點(diǎn)是，端口電壓相量與端口電流相量呈現(xiàn)出同相的特性。這一現(xiàn)象與串聯(lián)諧振有所不同，但同樣具有的應(yīng)用價(jià)值。
并聯(lián)諧振時(shí)，電路的阻抗達(dá)到最大值，相當(dāng)于一個(gè)正實(shí)數(shù)電阻。此時(shí)，電壓u與電流i保持同相。
在電源電壓U保持恒定的情況下，由于并聯(lián)諧振使得電路阻抗增大，電流因此降至最小值。
在并聯(lián)諧振狀態(tài)下，電感電流與電容電流幾乎相等，且遠(yuǎn)大于總電流I。
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