一、串联谐振的产生
谐振是由R、L、C元件组成的电路在一定条件下发生的一种特殊现象。首先,我们来分析R、L、C串联电路发生谐振的条件和谐振时电路的特性。图1所示R、L、C串联电路,在正弦电压U作用下,其复阻抗:
式中电抗X=XL—Xc是角频率ω的函数,X随ω变化的情况如图2所示。当ω从零开始向∞变化时,X从﹣∞向﹢∞变化,在ω<ω0时、X<0,电路为容性;在ω>ω0时,X>0,电路为感性;在ω=ω0时
由此可知,串联电路的谐振频率是由电路自身参数L、C决定的.与外部条件无关,故又称电路的固有频率。当电源频率一定时,可以调节电路参数L或C,使电路固有频率与电源频率一致而发生谐振;在电路参数一定时,可以改变电源频率使之与电路固有频率一致而发生谐振。
图一 图二
此时电路阻抗Z(ω0)=R为纯电阻。电压和电流同相,我们将电路此时的工作状态称为谐振。由于这种谐振发生在R、L、C串联电路中,所以又称为串联谐振。式1就是串联电路发生谐振的条件。由此式可求得谐振角频率ω0如下:
谐振频率为
由此可知,串联电路的谐振频率是由电路自身参数L、C决定的.与外部条件无关,故又称电路的固有频率。当电源频率一定时,可以调节电路参数L或C,使电路固有频率与电源频率一致而发生谐振;在电路参数一定时,可以改变电源频率使之与电路固有频率一致而发生谐振。
审核编辑:汤梓红
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