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RLC串联谐振产生的条件
2021-05-26

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, 阻抗条件,谐振后虚部相等符号相反,串联阻抗等于0,并联阻抗等于无穷大,就是在谐振的时候,串联电路谐振电流无穷大;并联电路谐振电压无穷大(理论值),在电阻、、电感串联电路中,出现电源、电压、电流同相位现象,叫做串联谐振,其特点是:电路呈纯电阻性,电源、电压和电流同相位,电抗X等于0,阻抗Z等于电阻R,此时电路的阻抗最小,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。

在电阻、电容和电感串联的电路中,感抗Xl和Xc的作用是直接相减的,如果满足一定条件,恰好使Xl=Xc,则电路的电抗等于零,电路中的电流和电压相位相同,没有无功功率在电阻与电感、电容间交换,电路的这种状态称为串联谐振。


串联谐振


电路谐振条件是Xc=Xl,即ωL=1/ωC,由此可得电路固有谐振条件为f0=1/(2π√LC),<BR>阻抗条件:谐振后虚部相等符号相反,串联阻抗等于0,并联阻抗等于无穷大,就是在谐振的时候,串联电路谐振电流无穷大;并联电路谐振电压无穷大(理论值),或者说:

串联电路中:总的输入阻抗的虚部等于零(谐振就是输出的电压和电流同相)

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位相一般是不同的,如果我们调节电路元件(L或C)的参数或电源频率,可以使它们位相相同,整个电路呈现为纯电阻性,电路达到这种状态称之为谐振。,

根据谐振原理,我们知道当前电抗器L的感抗值X1与回路中的容抗值Xc相等时,回路达到谐振状态,此时回路中仅回路电阻R消耗有功功率,而无功功率则在电抗器与试品电容之间来回振荡,从而在试品上产生高压。

产生串联谐振的条件:

X L =X C

由于串联谐振要在 L、C 中产生高压,可能造成击穿线圈或电容的危害,因此,在电力工程中应尽量避免串联谐振,而利用串联谐振试验装置进行检测电力系统就显得尤为重要了。

在具有R、L、C元件的正弦交流电路中,电路两端的电压与电流一般是不同相的.如果改变电路元件的参数值或调节电源的频率,可使电路的电压与电流同相,使电路的阻抗呈现电阻的性质,处在这种状态下的电路称为谐振.根据电路的不同连接形式,谐振现象可分为串联谐振和并联谐振,在R、L、C串联电路中,当电路中的XL=XC时,阻抗角∮=0,即电源电压 和电流 同相,这种现象称为串联谐振。

串联谐振的特点:

(1)谐振发生时,因感抗XL等于容抗XC,所以,阻抗达到最小值,电路呈电阻性,

(2)在电压U不变的情况下,电路中的电流I达到最大值,

(3)由于谐振时XL=XC,所以UL=UC,而UL和Uc的相位相反,相加时互相抵消,所以电阻上的电压等于电源电压,串联电路谐振时具有某些特点,了解谐振现象可以利用这些特点,又可防止某些特点所带来的危害,LC谐波滤除装置就是利用串联谐振的特点,分别虑除主要各次谐波.在普通无功补偿装置中应避免串联谐振,这是因为,当串联谐振发生时,电容元件上的电压将增高,可能导致电容器绝缘层被击穿,但在无线电工程中,利用串联谐振现象的选择性和所获得的较高电压,可将所需要接收的信号提取出来,检举对LC选频谐振回路中的品质因数Q,它的定义是:Qo=WoL/r,Wo是回路的谐振频率,r是电感L的消耗电阻。

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