在RLC串联电路中,当电路电流与施加的电压同相时,电路被称为处于串联谐振状态。当感抗等于容抗时,串联RLC电路出现谐振条件。
XL=XC或者(XL–XC=0)
串联谐振电路具有从电源汲取大电流和功率的能力;它也被称为容抗电路。串联谐振RLC电路如下图所示:
Series-resonance-Circuit.共振时:XL–XC=0或XL=XC阻抗将为:series-resonance-eq1其中Zr是电路的谐振阻抗。
把X的值L–XC=0在等式(1)中,我们将得到:
Zr=R
电流I=V/Zr=V/R
因为在谐振时,电流流动的阻力只是电路的电阻(R)。在这种情况下,电路消耗最大电流。
串联谐振的影响因素
下面给出了串联谐振条件的下列影响因素:
在谐振条件下,XL=XC电路的阻抗最小,并减少到电路的电阻。即Zr=R
在谐振条件下,由于电路的阻抗最小,电路中的电流最大。即Ir=V/Zr=V/R
由于谐振电流Ir的值是最大的,因此电路消耗的功率也是最大的。即Pr=I2阻力比
在谐振条件下,电路消耗的电流非常大,或者我们可以说消耗了最大电流。因此,电感L两端的电压降,即(VL=IXL=Ix2πfrL)和电容C即(VC=IXC=IxI/2πfrC)也会很大。
在电力系统中,在谐振条件下,电路的电感和电容元件(如断路器、电抗器等)上会产生过电压。,可能会造成损坏。因此,在电力系统中避免了串联谐振情况。
然而,在一些电子设备中,如收音机和电视接收机的天线电路、调谐电路等。串联谐振条件用于增加所需频率(fr)下的信号电压和电流。