諧振

在物理學(xué)里，有一個(gè)概念叫共振：當(dāng)策動(dòng)力的頻率和系統(tǒng)的固有頻率相等時(shí)，系統(tǒng)受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。電路里的諧振其實(shí)也是這個(gè)意思：當(dāng)電路中激勵(lì)的頻率等于電路的固有頻率時(shí)，電路的電磁振蕩的振幅也將達(dá)到峰值。實(shí)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(shí)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(jī)利用的就是諧振現(xiàn)象。轉(zhuǎn)動(dòng)收音機(jī)的旋鈕時(shí)，就是在變動(dòng)里邊的電路的固有頻率。忽然，在某一點(diǎn)，電路的頻率和空氣中原來(lái)不可見(jiàn)的電磁波的頻率相等起來(lái)，于是，它們發(fā)生了諧振。遠(yuǎn)方的聲音從收音機(jī)中傳出來(lái)。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(gè)或若干個(gè)頻率上發(fā)生諧振現(xiàn)象的電路，統(tǒng)稱(chēng)為諧振電路。在電子和無(wú)線(xiàn)電工程中，經(jīng)常要從許多電信號(hào)中選取出我們所需要的電信號(hào)，而同時(shí)把我們不需要的電信號(hào)加以抑制或?yàn)V出，為此就需要有一個(gè)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(guò)電壓或過(guò)電流。所以，對(duì)諧振電路的研究，無(wú)論是從利用方面，或是從限制其危害方面來(lái)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(chēng)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(jiàn)，當(dāng)時(shí)，即有φ=0，即X_L與X_C相同。此時(shí)我們就說(shuō)電路發(fā)生了諧振。而電路達(dá)到諧振的條件即為