rlc串聯(lián)電路諧振特性圖分享

RC電路一般被稱(chēng)為二階電路，因?yàn)殡娐分械碾妷夯蛘?a href="http://www.ttokpm.com/tags/電流/" target="_blank">電流的值，通常是某個(gè)由電路結(jié)構(gòu)決定其參數(shù)的二階微分方程的解。電路元件都被視為線(xiàn)性元件的時(shí)候，一個(gè)RLC電路可以被視作電子諧波振蕩器。

rlc串聯(lián)電路的特點(diǎn)與諧振現(xiàn)象

如下圖所示是由電阻、電感和電容相串聯(lián)所組成的RLC串聯(lián)電路，在此電路中，電容和電感是儲(chǔ)能元件，其中能量的轉(zhuǎn)換是可逆的，而電阻是耗能元件，其中電能單向地轉(zhuǎn)為熱。

由電阻R，電感L，電容C與直流電源組成的各種組合電路中，當(dāng)電源由一個(gè)電平的穩(wěn)定狀態(tài)變成另一個(gè)不同電平的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)（如接通或斷開(kāi)直流電源），由于電路中電容上的電壓不會(huì)瞬間突變和電感中的電流不會(huì)瞬間突變，這樣電路由一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)變到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)中間要經(jīng)歷一個(gè)變化程，這個(gè)變化過(guò)程稱(chēng)為暫態(tài)過(guò)程，利用暫態(tài)過(guò)程的規(guī)律可以測(cè)量R/L/C元件的量值，也可用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)，而RLC串聯(lián)電路如果與頻率可調(diào)的交流電源組合后，當(dāng)電源的頻率與RLC串聯(lián)電路的固有頻率相等時(shí)，會(huì)發(fā)生諧振現(xiàn)象，因而暫態(tài)過(guò)程的規(guī)律和諧振現(xiàn)象在電磁學(xué)、電好技術(shù)等領(lǐng)域中的用途非常廣泛。

從能量變化的角度來(lái)說(shuō)明，由于RLC串聯(lián)電路中存在著兩種不同性質(zhì)的儲(chǔ)能元件，因此它的過(guò)度過(guò)程就不僅是簡(jiǎn)單的積累能量和釋放能量，還可能發(fā)生電容的電場(chǎng)能量和電感的磁場(chǎng)能量相互反復(fù)交換的過(guò)程，這一點(diǎn)決定于電路參數(shù)，當(dāng)電阻比較小時(shí)（該電阻應(yīng)該是電感線(xiàn)圈本身的電阻和回路中其余部分電阻之和），電阻上消耗的能量較小，而L和C之間的能量交互占主導(dǎo)位置，所以電路中的電流表現(xiàn)為振蕩過(guò)程，當(dāng)電阻較大時(shí)，能量來(lái)不及交換就在電阻中消耗掉了，使電路只發(fā)生單純的積累或釋放能量的過(guò)程，即非振蕩過(guò)程。

RLC串聯(lián)諧振的條件

首先，串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的條件相同，即只要Xc和Xl相等時(shí)產(chǎn)生諧振，也就是說(shuō)當(dāng)容抗和感抗相等即可，諧振頻率計(jì)算公式為：f=1/（2π*√LC）

式中：f=頻率，單位Hz

L=電感值，單位H

C=電容值，單位F

當(dāng)電路對(duì)某頻率產(chǎn)生諧振時(shí)，電路呈純阻性，串聯(lián)諧振則對(duì)該頻率阻抗最小，視為短路狀態(tài)。

rlc串聯(lián)電路諧振特性圖