一、串聯諧振
1、串聯諧振的概念
在電阻、電感和電容組成的串聯電路中,當容抗XC與感抗XL相等時,感抗和容抗的作用互相抵消,電路呈現純電阻性(Z=√R2+(XL-Xc)2=√R2+0=R),通過電路的電流與電路兩端的電壓同相,串聯電路出現的這種現象稱為串聯諧振。當電路發生串聯諧振時電路中總阻抗最小,電流將達到最大值。在電感和電容上可能產生比電源電壓大很多倍的高電壓,因此串聯諧振也稱電壓諧振。

2、串聯諧振的特點
1)電路總阻抗Z=R,Z最小,而電流達到最大值(I=U/R)。
2)電感和電容上的電壓UL=Uc,當XL=Xc?R時,UL=Uc將大大超過電源電壓U,即UL=Uc?U,L和C處在高電壓下,可能導致L、C的電擊穿,對設備的運行不利。
3)因為QL=Qc,所以cosφ=1,QL與Qc不經過電源而在電容與電感之間直接進行能量的交換。當電感需要QL時,正好電容輸出Qc,反之亦然。
4)電路的諧振頻率f0為f0=1/2π√LC 。在L和C已定的情況下,當電源頻率f=f0時,就會發生串聯諧振。
3、串聯諧振的應用
1)串聯諧振裝置是運用串聯諧振原理設計的最新型交流耐壓試驗設備。一套串聯諧振耐壓試驗設備,可兼顧電力變壓器、交聯電纜、開關柜、電動機、發電機、GIS和SF6開關、母線、套管、CT、PT等試品的交流耐壓試驗,是全能型的交流耐壓設備。
2)利用串聯諧振產生工頻高電壓,應用在高電壓技術中,為變壓器等電力設備做耐壓試驗,可以有效的發現設備中危險的集中性缺陷,是檢驗電氣設備絕緣強度的最有效和最直接的方法。
3)在收音機中,常利用串聯諧振電路來選擇電臺信號,這個過程叫做調諧。各種不同頻率信號的電波在天線上產生不同頻率的電信號,如果振蕩電路對某一信號頻率發生諧振時,回路中該信號的電流最大,在電容器兩端產生一個高于此信號電壓數倍的電壓。而對于其它各種頻率的信號,因為沒有發生諧振,在回路中電流很小,從而被電路抑制掉。所以可以通過改變電容C,以改變回路的諧振頻率來選擇所需要的電臺信號。
二、并聯諧振
1、并聯諧振的概念
在電阻、電容和電感組成的并聯電路中,當Q=QL-Qc=0時,電路的電壓U與總電流I同相,cosφ=1,整個電路呈現純電阻性,并聯電路出現的這種現象稱為并聯諧振。并聯諧振是一種完全的補償,電源無需提供無功功率,只提供電阻所需要的 有功功率。諧振時電路的總電流最小,而各支路的電流往往大于電路的總電流,因此并聯諧振也稱為電流諧振。

2、并聯諧振的特點
1)電路的總電流I=I1cosφ1=I1p為最小。
2)電感支路與電容支路的I1sinφ1=Ic。由于這兩個電流大小相等、相位相反,在電路進入穩態后,它們可以自己互相交換而不需再向電源索取,并且當Xc=(R2+X2L)/XL?(R2+X2L)/R時,這兩條支路的電流I1和Ic會大大超過電路總電流I。
3)電路的功率因數cosφ=1,電源只供給有功功率,L和C所需的無功功率,在L與C之間(不經電源)相互交換。
4)電路的諧振頻率f0,在R=0時,為f0=1/2π√LC
3、并聯諧振的應用
1)并聯諧振現象在電子技術中常被用作振蕩器、選頻放大器。
2)利用并聯諧振的原理,可以補償和改善設備或電路的功率因數。例如用電容器以補償或改善感性負載的功率因數;用電感線圈以補償或改善容性負載的功率因數。
3)發生并聯諧振時,在電感和電容元件中流過很大的電流,因此會造成電路的熔斷器熔斷或燒毀電氣設備的事故;但在無線電工程中往往用來選擇信號和消除干擾。
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