串聯(lián)諧振的相關知識

串聯(lián)諧振的相關知識

一、定義

在電阻、電感及電容所組成的串聯(lián)電路內(nèi)，當容抗XC與感抗XL相等時，即XC＝XL，電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現(xiàn)純電阻性，這種現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振。當電路發(fā)生串聯(lián)諧振時，電路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,電路中總阻抗zui小，電流將達到zui大值。

二、危害性

發(fā)生諧振時，由于感抗和容抗相等，所以電感和電容兩端的電壓有效值相等，即：UL=UC。又由于其相位相反，因此這兩個電壓是相互抵消的。在電容或電感的電壓有效值為：UL=UC＝XLI0=ω0LIO=ω0LU/R。式中ω0L/R稱為諧振電路的品質因數(shù)，它代表電壓比。即UC/U或UL/U。

品質因數(shù)是衡量諧振電路特性的一個重要參數(shù)。如電路中電抗越大，電阻越小，則品質因數(shù)越高。因此電容或電感上的電壓值將比外加電壓大的多。一般電感、電容諧振電路的品質因數(shù)可達幾十甚至幾百。所以串聯(lián)諧振又叫電壓諧振。在電力系統(tǒng)中，串聯(lián)諧振將會產(chǎn)生高出電網(wǎng)額定電壓數(shù)倍的過電壓，對電力設備的安全造成很大危害。

在R-L-C串聯(lián)電路中，出現(xiàn)線路端電壓和電流同相位的現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振。