定义
在物理学里,有一个概念叫
共振:当策动力的
频率和系统的固有频率相等时,系统受迫振动的
振幅最大,这种现象叫共振。
电路里的谐振其实也是这个意思:当电路中激励的频率等于电路的
固有频率时,电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。实际上,共振和谐振表达的是同样一种现象。这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。
应用
收音机利用的就是
谐振现象。转动收音机的
旋钮时,就是在变动里边的电路的固有频率。忽然,在某一点,电路的频率和空气中原来不可见的
电磁波的频率相等起来,于是,它们发生了谐振。远方的声音从收音机中传出来。这声音是谐振的产物。
谐振电路
由
电感L和
电容C组成的,可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路,统称为
谐振电路。在电子和
无线电工程中,经常要从许多
电信号中选取出我们所需要的电信号,而同时把我们不需要的
电信号加以抑制或滤出,为此就需要有一个选择电路,即谐振电路。另一方面,在
电力工程中,有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害,例如
过电压或过
电流。所以,对谐振电路的研究,无论是从
利用方面,或是从限制其危害方面来看,都有重要意义。
一. 谐振与谐振条件
谐振与谐振条件
由
电感L和电容C串联而组成的谐振电路称为
串联谐振电路,如图9-1-1所示。其中R为电路的总电阻,即R=R
L+R
C,R
L和R
C分别为电感元件与
电容元件的电阻;Us 为
电压源电压,ω为
电源角频率。该电路的输入阻抗为
可见,当
时,即有φ=0,即X
L与X
C相同。此时我们就说电路发生了谐振。而电路达到谐振的条件即为