串联谐振的总电阻

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谐振技术来源：鼎升电力发布时间：2016-08-25 00:00:00 阅读量：2717 次

串联谐振试验装置
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正文如下：串联谐振的总电阻

谐振时，电阻与电源电压不相等的原因是：发生谐振的时候，电阻上的电压是电源电压和充放电电容的电压叠加的和。所以，电阻电压=电源电压+电容电压，不等于电源电压。串联谐振电路谐振时，串联谐振总阻抗等于电阻，串联谐振的总电阻则总电压和电阻上电压相等。电容和电感上此时都有电压，而且电感上的电压和电容上的电压相等，只不过电压方向相反而已。操作上千万要注意，不要误以为电容和电感上没有电压而引起安全问题。

串联谐振电路的选频特性通常用Q值表示，Q值越大，则选频特性越好。串联谐振的总电阻对于串联电路，Q=ωL/R=1/ωCR，因此，R=（外阻+内阻）越小越好。对于并联电路，则R越大越好。当然，还要考虑到功率输出最大问题，所以，一般是串联谐振内阻等于串联谐振外阻。如果信号源一定时，外设电阻一定时，要适当调整外围的电容、电感，以增加电路的选频特性。做串联谐振实验时,为什么当电路发生串联谐振的时候,电阻上的电压小于信号源的电压。串联电路中电流处处相同。这个相同，不仅是有效值相同，而且瞬时值也相同，也就是说，任何时刻都相同。

电感和电容中电流与两端电压不同相，电容两端电压落后于电流90度，而电感两端电压超前于电流90度。现在电感和电容中电流相位相同，所以电感两端电压与电容两端电压相位相反，也就是说，任何时刻电容和电感上的电压是互相“抵消”的。串联谐振指感抗和容抗都与频率有关，必定存在某一频率，在这个频率感抗与容抗相等。既然电感两端电压是感抗乘电流，电容两端电压是容抗乘电流，所以在这个频率下，电感两端电压恰与电容两端电压大小相等，方向相反，完全抵消。在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中，电路两端的电压与其中电流相位一般是不同的。如果调节电路元件（L或C）的参数或电源频率，可以使它们相位相同，整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。

串联谐振的总电阻在电阻、电感及电容所组成的串联电路内，当容抗XC与感抗XL相等时，即XC＝XL，电路中的电压U与电流I的相位相同，电路呈现纯电阻性，这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时，电路的阻抗Z=√R2+XC，电抗元件上的电压最高，所以又称为电压谐振；生活中的许多地方都运用串联谐振的原理设计的，被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式，分压器的谐振电压，并作过压保护信号，调频功率输出经励磁，联谐振的激励功率。

在串联电路中，串联谐振的总电阻电路的品质因数Q有两种测量方法，一是根据公式 Q=UL/U0=Uc/U0测定，Uc与UL分别为谐振时电容器C与电感线圈L上的电压；另一种方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f=f2-f1，再根据Q=f0/(f 2-f1)求出Q值。式中f0为谐振频率，f2与f1是失谐时，亦即输出电压的幅度下降到最大值的1/√2（=0.707)倍时的上、下频率点。Q值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好。在恒压源供电时，电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数，与信号源无关。串联谐振就是指作为激励电压源以某一频率加到由串联谐振电阻，电容，电感串联的电路（任何实际电路都可以等效为这种戴维南电路模型）两端时，总的感抗为零，此时的激励源相当于直接加在电阻上，用此时的感抗或容抗与电路中的电阻相比，串联谐振的总电阻其比值就是品质因数了。但是品质因数不可以小于零、如果小于零则电路会出现自激震荡。

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