1
电工基础
1.7.9.1 一、谐振条件与谐振频率
谐振条件与谐振频率

1.谐振条件

从上面的实验看到,只有当调节电路参数LC或电源频率f到某一值时,电流与电源电压同相位,电流最大(指示灯HL最亮),即电路发生了谐振。也就是说,电路发生串联谐振需要一定的条件——电路的电抗为零。即

X=XL-XC=0

则电路的阻抗角为

978-7-111-49354-9-Chapter05-210.jpg

RLC串联电路中,φ=0说明电压与电流同相位,则电路发生了谐振。

2.谐振频率

RLC串联电路发生谐振时,必须满足条件

978-7-111-49354-9-Chapter05-211.jpg

分析上式可知,要满足谐振条件,有两种方法:一种方法是改变电路中的参数LC,另一种方法是改变电源频率f。对于电感、电容为定值的电路来说,要产生串联谐振,电源角频率必须满足

978-7-111-49354-9-Chapter05-212.jpg

或者说,谐振时的电源频率为

978-7-111-49354-9-Chapter05-213.jpg

式中 L——线圈的电感,单位为H;

C——电容器的电容,单位为F;

f0——谐振频率,单位为Hz。

显然,谐振频率f0仅由电路参数LC决定,与电阻R的大小无关,它反映了电路本身的固有特性。当电路的参数确定之后,对应的f0都有一个确定的值。因此,我们也称谐振频率f0为电路的固有频率。

在实际应用中,常可利用改变电路参数(LC)的办法,使电路在某一频率下发生谐振。