串联谐振电路详解

发布日期：2020-10-17　点击：3525次

在含有电阻、电感和电容的交流电路中，电路两端电压与其电流一般是不同相的。若调节电路参数或电 源频率使电流与电源电压同相，电路呈电阻性，称这时电路的工作状态为谐振。 谐振现象是正弦交流电路的一种特定现象。它在电子和通讯工程中得到广泛应用。但在电力系统中，发 生谐振有可能破坏系统的正常工作。 谐振一般分串联谐振（也称为变频谐振）和并联谐振，顾名思义，串联谐振就是在串联电路中发生的谐 振，并联谐振就是在并联电路中发生的谐振。 串联谐振 在电阻、电感及电容所组成的串联电路内。当容抗XC与感抗XL相等时，即XC=XL。电路中的电压U与 电流I的相位相同，电路呈现纯电阻性，这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时电路中总阻抗最小， 电流将达到最大值。

串联谐振发生的条件 一个串联电路中，要想发生谐振，需要满足一定的条件。 串联谐振电路特点 总阻抗值最小，电源电压一定时，电流最大，电路呈电阻性，电容或电感上的电压可能高于电源电压。 串联谐振时电路中的能量变化 电路向电源吸收的 Q=0 。谐振时电路能量交换在电路内部的电场与磁场间进行，电源只向R提供能 量。 高电压可能会损坏设备，在电力系统中应避免发生串联谐振，而串联谐振在无线电工程中有广泛应用。 串联谐振电路的应用 利用串联谐振产生工频高电压，应用在高电压技术中，为变压器等电力设备做耐压试验。可以有效的发 现设备中危险的集中性缺陷，是检验电气设备绝缘强度的最有效和最直接的方法。 在收音机中，常利用串联谐振电路来选择电台信号，这个过程叫做调谐。下图即为其典型电路。 当各种不同频率信号的电波在天线上产生不同频率的电信号，经过线圈1L感应到线圈2L。如果振荡电 路对某一信号频率发生谐振时，回路中该信号的电流最大，则在电容器两端产生一高于此信号电压Q倍的电 压CU，而对于其它各种频率的信号，因为没有发生谐振，在回路中电流很小，从而被电路抑制掉，所以， 可以改变电容C，以改变回路的谐振频率来选择所需耍的电台信号。