串联RLC电路|电气谐振4umabetx官网

考虑一个RLC电路在这电阻器,电感器和电容器是串联在a上的吗电压供应。这系列RLC电路有一个区别性质，在一个特定的频率共振称为谐振频率。
在这个包含电感和电容的电路中，能量以两种不同的方式存储。

当一个当前的在感应器中流动，能量被储存磁场。
当电容器充电时，能量被储存在静电场中。

电感中的磁场是由电流构成的，电流是由放电电容提供的。同样的，电容器是由电感的磁场崩溃产生的电流充电，这个过程继续下去，造成电能在磁场和磁场之间振荡电场。在某些情况下，在谐振频率感抗电容电抗使电能在电容的电场和电感的磁场之间振荡。这就形成了电流的谐振子。在RLC电路中，电阻器的存在会使振荡在一段时间后逐渐消失，称为电阻器的阻尼效应。

感应电抗和电容电抗随频率的变化

感应电抗随频率的变化

我们知道感应电抗是X_l= 2πfL表示感应电抗与频率(X_l和道具ƒ)。当频率为零或直流时，电感电抗也为零，电路起短路作用;但当频率增加时;电感电抗也增加。在无限大频率时，感抗变为无限大，电路表现为开路。也就是说，频率增大时，感应电抗也增大，频率减小时，感应电抗也减小。所以，如果我们在电感电抗和频率之间画一个图，它是一条直线直线曲线，通过原点，如上图所示。

容性电抗随频率的变化

从电容电抗X的公式可以清楚地看出_C= 1 / 2πfC说明，频率与电容电抗成反比。在直流或频率为零,容抗就无穷和电路的行为随着开路,当频率增加,成为无限,容抗减小,成为零无限频率,此时电路作为短路,所以容抗随频率死如果我们画一个容抗和频率之间的图,这是一个夸张的曲线如上图所示。

电感电抗和电容电抗与频率的关系

由以上讨论可知，电感电抗与频率成正比，电容电抗与频率成反比，即在低频X处_l是低的X_C是高的，但必须有一个频率，在这个频率上感应电抗和电容电抗的值相等。现在，如果我们画一幅电感电抗与频率和电容电抗与频率的图，那么这两幅图之间一定会有一个点相交。在交点处，电感电抗和电容电抗相等，这两个电抗相等的频率称为谐振频率f_r。
在谐振频率X处_l= X_l

在共振f = f_r解上面的方程，我们得到，

阻抗与频率的变化

在串联RLC电路谐振在，两个电抗相等并相互抵消。因此，在谐振串联RLC电路中，对电流的反对仅仅是由于电阻。在谐振时，串联RLC电路的总阻抗等于电阻，即Z = R，阻抗只有实部而没有虚部，这种阻抗在谐振频率下称为动态阻抗，并且这种动态阻抗总是小于串联RLC电路的阻抗。串联谐振前即频率前，f_r容抗占主导地位，共振后，感性抗占主导地位，共振时电路完全作为阻性电路，使大量的电流在电路中循环。

谐振电流

在串联RLC电路中，总电压是电阻、电感和电容之间电压的相量和。在串联RLC电路谐振我们知道，在串联电路中，流过所有元件的电流是相同的，所以电感和电容之间的电压大小相等，方向相反，因此它们相互抵消。因此，在串联谐振电路中，电阻之间的电压等于电源电压，即V = V_r。
在串联RLC电路中，电流I = V / Z，但在谐振电流I = V / R时，因此在谐振频率处的电流是最大的，因为在谐振时电路阻抗仅为电阻而最小。
上图显示了电路电流和频率之间的关系。在起动时，随着频率的增加，阻抗Z_c减小，因此电路电流增大。当一段时间频率与谐振频率相等时，此时感抗与容抗相等，电路阻抗减小，只与电路电阻相等。所以在这一点，电路的最大电流I = V / r，现在当频率进一步增加，Z_l随着Z的增加而增加_l时，电路电流减小，当频率为无穷大时，电流最终降为零。