讲讲串联谐振

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看这个电路，如图∶

在这个电路中，若电源频率满足一定条件，使得输入电压与电流同相位，那么，整个电路将呈现纯阻性，这时，整个电路将出现谐振现象，此时的这个电路也称之为谐振电路。

刚才提到，若要达到谐振的目的，对电源频率是有要求的，那么，这个频率如何来确定哪？

上篇中提到复阻抗这个概念，Z=R+j(XL-Xc)，在这个式子当中，若XL-Xc=0，那么这个复数就只剩下了实部R，虚部就不存在了，这就满足了整个电路呈现纯阻性的条件。

XL-Xc=0，则XL=Xc，那么，ωL=1/ωc，即2πfL=1/2πfc，由此式可得∶f=1/2π√Lc，这就是串联电路当中谐振频率。知道串联电路满足这个条件，电路就会出现谐振现象。

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再接着分析一下这个电路，在串联谐振电路中，无功功率Q是等于0的，因为此时，电容存储的电场能恰巧能够满足电感所要消耗的无功，它们之间属于一种互为补偿的关系。

谐振有强弱和大小之分，若电感和电容两端的无功比较大，那么，电阻的有功则会比较小。在谐振状态下，只是QL=Qc，QL-Qc=0，但绝不是QL=Qc=0，不管是电感的无功QL，还是电容的无功Qc，它们都是实实在在存在的，只是相互抵消了而已。谐振的大小强弱就用Q/P来表示，就是电感或电容的无功与电阻有功的比值，这个值就是日常所说的品质因数Qr，这个值越大，说明谐振越强，反之则越弱。

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在串联谐振电路中，由于QL=Qc，则有UL=Uc，也就是说，在串联谐振电路中，电感与电容两端的电压始终是相等的，这也是串联谐振称之为电压谐振的原因。

由于串联谐振的出现，使得电源电压可能会升高不少，这取决于品质因数的大小。由于品质因数Qr=Q/P=I²XL/I²R=UL/U，或Qr=Uc/U，若Qr大于1，那么，电源电压则会被放大Qr倍。

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有一种试验设备叫串联谐振耐压试验仪，它本身就是电感与电容的组合，使之产生谐振电压，使输出电压升高至Qr倍，使得交流试验电压得到提升，但电流却得到了有效的控制，对大功率试品而言，解决了交流耐压试验的难题。

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