串聯(lián)諧振電路的介紹

在電路中，電感和電容的影響正好相反。在電感、電壓超前電流和電容、電壓滯后電流中，電壓和電流之間存在90度的相位差。因此，在L和C串聯(lián)電路中，通過(guò)電感和電容的電流是相同的，兩者之間的電壓相位差為180°。當(dāng)L和C之間的電壓大小相等時(shí)，它們相互抵消，此時(shí)測(cè)量LC兩端的電壓值為0。這不是很神奇嗎？現(xiàn)在讓我們看看是怎么發(fā)生的。

　　當(dāng)談到電容電感時(shí)，讓我們回顧一下質(zhì)量因數(shù)Q，它被定義為電抗與電阻的比率，電抗隨頻率變化。低頻時(shí)電感較小，隨頻率的增加而增大。低頻時(shí)電容電抗較大，隨頻率的增加而減小。然后，在L和C的任意串聯(lián)電路中，信號(hào)源的頻率逐漸變化，在一定的頻率范圍內(nèi)，電感和電容基本相同。我們稱之為特例共振，這個(gè)頻率叫做共振頻率，這個(gè)電路叫做串聯(lián)諧振電路。

　　在lc串聯(lián)電路中，當(dāng)信號(hào)源的頻率低于諧振頻率時(shí)，電容電抗大于電感。隨著頻率的降低，電容器的電容電抗變大，電感的電感變小。因此，電路的總電抗會(huì)隨著頻率的降低而增加。因此，隨著頻率的降低，電路中的電流會(huì)變小。當(dāng)頻率高于諧振頻率時(shí)，電感大于電容電抗。隨著頻率的增加，電容電抗變小，電感變大。此時(shí)，電路中的總電抗將隨著頻率的增加而增加。因此，隨著頻率的增加，電路中的電流變特性降低，因此，我們得出了一個(gè)非常重要的結(jié)論：當(dāng)LC串聯(lián)電路中的頻率等于諧振頻率時(shí)，電路中的電流較大，當(dāng)諧振頻率越高或越低時(shí)，電路中的電流就會(huì)減小。

　　L和C在共振下的電壓是多少？通常，L和C的電壓很大，通常是施加在電路上的電壓的q倍，例如，在Q值為10的LC串聯(lián)電路中，如果信號(hào)源提供的電壓為10V，則電感和電容兩端的電壓為100V，不用擔(dān)心，兩個(gè)電壓之間存在180度的相位差，電路的總電壓仍然為10V加起來(lái)之后，電容電感兩端的高電壓是由于電容的電場(chǎng)和電感的磁場(chǎng)所存儲(chǔ)的能量在每個(gè)循環(huán)中在電容器和電感之間來(lái)回傳遞而引起的。

　　通過(guò)對(duì)這一關(guān)系的深入理解，可以利用串聯(lián)諧振裝置的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一些實(shí)用的電力測(cè)試裝置，很容易與串聯(lián)諧振電路一起發(fā)揮作用，其基本原理是利用勵(lì)磁變壓器激勵(lì)串聯(lián)諧振電路，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻控制器的輸出頻率使電路電感L和電容C串聯(lián)諧振，變頻控制器為整套設(shè)備供電，將380V或220V的固定幅頻正弦交流電源轉(zhuǎn)換成幅頻可調(diào)的正弦波，勵(lì)磁變壓器將變頻電源的輸出電壓提高到合適的試驗(yàn)電壓，高壓電抗器L與試樣C發(fā)生串聯(lián)諧振，諧振電壓為試樣C所加電壓，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻電源的輸出電壓就可以。