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    串聯諧振是交流電的諧振

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    諧振只能在交流電產生,在電阻、電感及電容所組成的串聯電容抗XC與感抗XL相等時,即XC=XL,電路中的電壓U與電流I的相位相同,電路呈現純性,這種現象叫串聯諧振(也稱為電壓諧振)。當電路發生串聯諧振時,電路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,電路中總阻抗最小,電流將達到最大值。

    二、諧振的條件


    1、使電容和電感的大小相等。

    2、任意調整交流電的頻率(因為當頻率變化時,感抗和容抗一個變大,一個變小),當頻率變大時,感抗變大,容抗變小。

    電路諧振會產生很高的電壓,等離子切割機的打火電路就是諧振電路。


    三、分類

    諧振分為串聯諧振和并聯諧振。前者存在于L、C串聯支路,后者存在于L、C并聯回路。如果串聯的L、C的電抗值相等,那么又因為流經他們的電流相同,于是它們各自兩端的電壓就正好大小相等,方向相反(即相位差180度),于是整條支路兩端的電壓就為0。這時,整條支路可能有電流(取決于外電路),無電壓,整體相當于一個零值阻抗。

    類似的,如果是并聯L、C電抗相等,兩端的電壓又相同,流經各自的電流就方向相反,這看起來就是一個電流在回路里不停的轉而流不出去。這是,整個回路兩端對于外電路,可能有電壓,無電流,相當于一個無窮大阻抗。串連諧振時,如果外加給諧振支路一個任意小的電壓,按前面的分析,理論上支路上都將有無窮大的電流;并聯諧振時,從外電路流入并聯諧振回路一個任意小的電流,理論上都將引起回路兩端無窮大的電壓。這兩種情況,在電力系統中往往是要努力避免的。

    在具有R、L、C的正弦中,電路兩端的電壓與一般是不同相的。如果改變電路元件的參數值或調節電源的頻率,可使電路的電壓與電流同相,使電路的阻抗呈現電阻的性質,處在這種狀態下的電路稱為諧振。

    根據電路的不同連接形式,諧振現象可分為串聯諧振和并聯諧振。

    在R、L、C串聯電路中,當電路中的XL=XC時,阻抗角∮=0,即電源電壓和電流同相,這種現象稱為串聯諧振。


    串聯諧振的特點:

    (1)諧振發生時,因感抗XL等于容抗XC,所以,阻抗達到最小值,電路呈電阻性。

    (2)在電壓U不變的情況下,電路中的電流I達到最大值。

    (3)由于諧振時XL=XC,所以UL=UC,而UL和Uc的相位相反,相加時互相抵消,所以電阻上的電壓等于電源電壓。

    串聯電路諧振時具有某些特點,了解諧振現象可以利用這些特點,又可防止某些特點所帶來的危害。

    LC諧波濾除裝置就是利用串聯諧振的特點,分別慮除主要各次諧波。在普通無功補償裝置中應避免串聯諧振,這是因為,當串聯諧振發生時,電容元件上的電壓將增高,可能導致電容器絕緣層被擊穿。

    但在無線電工程中,利用串聯諧振現象的選擇性和所獲得的較高電壓,可將所需要接收的信號提取出來。

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