串联谐振和并联谐振区别、应用-KIA MOS管

串联谐振和并联谐振

谐振是交流电路的一种特殊工作状态，在含有R、L、C的电路中，当总电流与电压同相时(电路呈电阻性)电路发生谐振。谐振根据不同的电路形式，可分为串联谐振和并联两类。

串联谐振在R、L、C串联电路中，当电路中XL=XC时，电路的复阻抗Z=Rj(XL一XC.=R为纯电阻、称为串联谐振。

在电感性负载与电容并联的电路中，当电路总电流和电源电压同相位时，电路呈电阻性，称为并联谐振。

1.串联谐振的频率

根据感抗与容抗的计算公式和串联谐振时XL=XC，可得谐振的角频率ω0（或频率f0）为：

谐振时的角频率

根据上式由电路元件的参数L，C确定的谐振频率称做电路的固有频率。

电源或信号的频率与电路的固有频率相等，这是发生串联谐振的条件。

2.串联谐振时电路的阻抗最小

RLC串联电路的阻抗Z=R2+(XL-XC)2，当电路符合XL=XC的谐振条件而发生串联谐振时，电路的阻抗Z=R，此时电路的阻抗最小。

电路的阻抗最小，电路的电流最大，电路的电流与电压相位相同，电路的功率因数为“1”，这是电路发生串联谐振重要的特性。

3.串联谐振时电路各元件两端的电压

电路发生串联谐振时，电阻两端的电压与电路的总电压相等，即UR=U；电感和电容两端的电压大小相等但反相，其大小为电路总电压的Q倍，即UL=UC=QU=QUR。

电路发生串联谐振时，电感或电容两端电压与电路总电压的比值称做电路的品质因数，用符号Q表示。

1.并联谐振的频率

根据感抗XL与容抗XC的计算公式和并联谐振时XL=XC，可得并联谐振的角频率ω0（或频率f0）为：

角频率

由电路元件的参数L，C确定的谐振频率称做电路的固有频率。

电源或信号的频率与电路的固有频率相等，这是电路发生并联谐振的条件。

2.并联谐振时电路的阻抗

当电路符合XL=XC的谐振条件而发生并联谐振时，电路的阻抗Z=R，此时电路的阻抗最大。根据电路的电流I=U/Z，故并联谐振时电路的电流最小。当并联谐振时电路的阻抗Z=R，cosφ=。电路的电流与电压同相位，电源供给电路的能量全部为有功功率，被电路的电阻所消耗。电感线圈和电容器之间进行磁场能和电场能的交换，而不与电源交换电场能和磁场能。

3.并联谐振时电路各元件中的电流

品质因数Q只与电路的电阻R、线圈的电感系数L和电容器电容C有关，用它可以确定电路发生并联谐振时电容中的电流IC和电感线圈中的电流IL的大小，即：

并联谐振时的电流

电路发生并联谐振时，电阻中的电流与电路的总电流相等，即IR＝I；电感和电容中的电流大小相等但反相，其大小为电路总电流的Q倍，即IL＝IC＝QI＝QIR。

串联谐振和并联谐振应用

串联谐振的应用

无线通信：在无线通信中，串联谐振电路可以通过调节电感和电容的数值来实现特定频率的选择性放大或滤波，从而提高无线通信的接收信号质量和传输效率。

电子滤波器：串联谐振电路常被用作电子滤波器的核心部件，通过调节电感和电容的数值，实现对不同频率信号的选择性放大或削弱，从而实现对特定频率信号的滤波作用。例如，在音频放大器中，串联谐振电路被用来滤除杂音，提高放大器的音质。

光学器件：在光学器件中，串联谐振电路用于调节特定波长的透射和反射，实现光学设备的功率分配和滤波控制。

并联谐振的应用

电源滤波：并联谐振电路可以作为电源或电路的滤波器，通过调节电感和电容的数值，滤掉输入电源中特定频率的噪声，从而提高电源的纹波系数，保证电路的正常工作。

瞬态抑制：并联谐振电路可以减少外来电压干扰引起的瞬态过电压，保护电子设备的正常运行。例如，雷击或电源开关操作时产生的瞬态过电压可以通过并联谐振电路进行抑制。

感应加热：并联谐振电路中的电感可以将电能转化为磁能，利用磁能引起电流在电感中流动，产生热量。因此，并联谐振电路可以应用于感应加热设备，如感应炉、感应焊机等领域。

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