對(duì)于包含電容和電感及電阻元件的無源一端口網(wǎng)絡(luò),其端口可能呈現(xiàn)容性、感性及電阻性,當(dāng)電路端口的電壓U和電流I,出現(xiàn)同相位,電路呈電阻性時(shí)。稱之為諧振現(xiàn)象,這樣的電路,稱之為諧振電路。諧振的實(shí)質(zhì)是電容中的電場(chǎng)能與電感中的磁場(chǎng)能相互轉(zhuǎn)換,此增彼減,完全補(bǔ)償。電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的總和時(shí)刻保持不變,電源不必與電容或電感往返轉(zhuǎn)換能量,只需供給電路中電阻所消耗的電能。在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中,電路兩端的電壓與其中電流相位一般是不同的。如果調(diào)節(jié)電路元件(L或C)的參數(shù)或電源頻率,可以使它們相位相同,整個(gè)電路呈現(xiàn)為純電阻性。電路達(dá)到這種狀態(tài)稱之為諧振。在諧振狀態(tài)下,電路的總阻抗達(dá)到極值或近似達(dá)到極值。研究諧振的目的就是要認(rèn)識(shí)這種客觀現(xiàn)象,并在科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)上充分利用諧振的特征,同時(shí)又要預(yù)防它所產(chǎn)生的危害。按電路聯(lián)接的不同,有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種。
諧振電路在無線電技術(shù)、廣播電視技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。各種無線電裝置、設(shè)備、測(cè)量?jī)x器等都不可缺少諧振電路。這種電路的顯著特點(diǎn)就是它具有選頻能力,它可以將有用的頻率成分保留下來,而將無用的頻率成分濾除,比如收音機(jī)、電視機(jī)。收音機(jī)的天線會(huì)同時(shí)接收多個(gè)電臺(tái)發(fā)射的不同載波的廣播節(jié)目,而我們收聽時(shí),必須在這眾多廣播節(jié)目中選出我們所要接收的那一套廣播節(jié)目,這就是選頻(選臺(tái))。改變諧振電路的諧振頻率,使其諧振在所需要接收臺(tái)的載頻上,從而選擇出所接收臺(tái)的廣播信號(hào),而濾除掉除此之外的其他臺(tái)及外來的無用信號(hào),這就完成了選臺(tái)。電視機(jī)的選臺(tái)也是如此。
其動(dòng)力學(xué)方程式是F=-kx。 諧振的現(xiàn)象是電流增大和電壓減小,越接近諧振中心,電流表電壓表功率表轉(zhuǎn)動(dòng)變化快,但是和短路的區(qū)別是不會(huì)出現(xiàn)零序量。
串聯(lián)諧振時(shí)等效阻抗最小,阻抗為純電阻。串聯(lián)電阻的大小雖然不影響串聯(lián)諧振電路的固有頻率,但有控制和調(diào)節(jié)諧振時(shí)電流和電壓幅度的作用。并聯(lián)諧振的定義與串聯(lián)諧振的定義相同,即端口上的電壓U與輸入電流I同相時(shí)的工作狀況稱為諧振。由于發(fā)生在并聯(lián)電路中,所以稱為并聯(lián)諧振。