諧振

在物理學(xué)里，有一個概念叫共振：當(dāng)策動力的頻率和系統(tǒng)的固有頻率相等時，系統(tǒng)受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。電路里的諧振其實也是這個意思：當(dāng)電路中激勵的頻率等于電路的固有頻率時，電路的電磁振蕩的振幅也將達(dá)到峰值。實際上，共振和諧振表達(dá)的是同樣一種現(xiàn)象。這種具有相同實質(zhì)的現(xiàn)象在不同的領(lǐng)域里有不同的叫法而已。

收音機利用的就是諧振現(xiàn)象。轉(zhuǎn)動收音機的旋鈕時，就是在變動里邊的電路的固有頻率。忽然，在某一點，電路的頻率和空氣中原來不可見的電磁波的頻率相等起來，于是，它們發(fā)生了諧振。遠(yuǎn)方的聲音從收音機中傳出來。這聲音是諧振的產(chǎn)物。

由電感L和電容C組成的，可以在一個或若干個頻率上發(fā)生諧振現(xiàn)象的電路，統(tǒng)稱為諧振電路。在電子和無線電工程中，經(jīng)常要從許多電信號中選取出我們所需要的電信號，而同時把我們不需要的電信號加以抑制或濾出，為此就需要有一個選擇電路，即諧振電路。另一方面，在電力工程中，有可能由于電路中出現(xiàn)諧振而產(chǎn)生某些危害，例如過電壓或過電流。所以，對諧振電路的研究，無論是從利用方面，或是從限制其危害方面來看，都有重要意義。

§9.1串聯(lián)諧振的電路

一． 諧振與諧振條件

二． 電路的固有諧振頻率

三． 諧振阻抗，特征阻抗與品質(zhì)因數(shù)

由電感L和電容C串聯(lián)而組成的諧振電路稱為串聯(lián)諧振電路，如圖9-1-1所示。其中R為電路的總電阻，即R=R_L+R_C，R_L和R_C分別為電感元件與電容元件的電阻；Us 為電壓源電壓，ω為電源角頻率。該電路的輸入阻抗為

其中。故得Z的模和幅角分別為

可見，當(dāng)時，即有φ=0，即X_L與X_C相同。此時我們就說電路發(fā)生了諧振。而電路達(dá)到諧振的條件即為