串联谐振的电路特点概述

发布日期：2021-06-18　点击：3191次

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的阻抗Z=√R^2(XC-XL)^2=R，电路中总阻抗最小，电流将达到最大值。

串联电路在实际运用中发生谐振时，既要考虑到回路选择性的优劣，又要考虑到一定范围内回路允许信号通过的能力。

一、串联谐振电路

在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中，电路两端的电压与其中电流相位一般是不同的。如果调节电路元件（L或C）的参数或电源频率，可以使它们相位相同，整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。在谐振状态下，电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。按电路联接的不同，有串联谐振和并联谐振两种。科学和应用技术上应充分利用谐振的特征，同时又要预防它所产生的危害。

串联谐振特点：电路呈纯电阻性，端电压和总电流同相，此时阻抗最小，电流最大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压谐振。在电力工程上，由于串联谐振会出现过电压、大电流，以致损坏设备，所以要避免串联谐振。

二、串联谐振电路特点

a.电路阻抗Z最小，且为纯电阻，及Z=R；

b.电路中的电流I达到最大值，且与电源电压相同，电路发生串联谐振时的电流称为谐振电流，可根据RLC串联电路的电流是否达到最大来判断是否发生了串联谐振；

c.电阻上的电压等于电源电压，达到最大值；

d.L、C上电压大小相等，方向相反，相互抵消。因此串联谐振又称为电压谐振，谐振时电感和电容两端的等效阻抗为0，相当于短路；

e.功率；

无功功率：谐振时，电路不从外部吸收无功功率。但电路内部的电感和电容之间周期性的进行磁场能量与电场能量的交换。

有功功率：电源发出的功率及时电路电阻消耗的功率，且功率最大。