从谐振条件和电路特点看串联谐振和并联谐振
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从谐振条件和电路特点看串联谐振和并联谐振
一、串联谐振和并联谐振特点概述
变频串联谐振试验装置又叫串联谐振，是由变频电源、励磁变压器、电抗器和
电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式；分压器并联
在被试品上，用于测量被试品上的谐振电压，并作过压保护信号；调频功率输
出经激励变压器耦合给串联谐振回路，提供串联谐振的激励功率。
在电感和电容并联的电路中，当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位，即电源电能全部为电阻消耗，成为电阻电路时，叫作并联谐振，并联谐振是一
种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率。
谐振时，电路的总电流最小，而支路的电流往往大于电路的总电流，因此，并
联谐振也成为电流谐振，发生并联谐振时，在电感和电容元件中流过很大的电
流，因此会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故；但在无线电工程中
往往用来选择信号和消除干扰。
二、串联谐振和并联谐振的谐振条件
串联谐振的谐振条件
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并联谐振的谐振条件
串联谐振的电路特点
1.总阻抗值最小：Z=R+j(wl-1/wc)=R；
2.电源电压一定时，电流最大；I=I0=U/|Z|=U /R；
3.电路成电阻性，电容或电感的电压可能高于电源电压。
并联谐振的电路特点
1.电压一定时，谐振时电流最小；
2.总阻抗最大；
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3.电路成电阻性，支路电流可能会大于总电流。
通过对电路谐振的分析，掌握谐振电路的特点，再生产实践中，应该
用其所长，避其所短。
四、串联谐振和并联谐振的产品特点
串联谐振产品的主要特点
1.所需电源容量大大减小
串联谐振试验装置是利用谐振电抗器和被试品电容产生谐振，从而得
到所需高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有
功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q倍（Q 为品质因素）。
2. 设备的重量和体积大大减小
串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率
工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统
重量和体积大大减小，一般为普通试验装置的1/5～1/10。
3. 改善输出电压波形
谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好
的正弦波，有效地防止了谐波峰值引起的对被试品的误击穿。
4. 防止大的短路电流烧伤故障点
在谐振状态，当被试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐（电容量
变化，不满足谐振条件），回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而采用并联谐振或者传统试验变压器的方式进行交流耐压试验时，击
穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。所以，串联谐振能有效地找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤
故障点的忧患。
5. 不会出现任何恢复过电压
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被试品发生击穿闪络时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧立刻熄灭，装置的保护回路动作，切断输出。
并联谐振产品的主要特点
用并联谐振调谐与升压十分稳定，在低电压下进行调谐，调谐过程依据升压变压器高压侧电流的大小，调谐至电流最小时即为谐振点，然后升压至需要的电压，对于自动调谐来说，也容易控制，可以避免串联线路调谐过程中的电压震荡。
LC 串并联谐振回路特性实验
LC 串并联谐振回路特性实验--(转自高频电子线路实验指导书) 2009-01-09 19:34:22| 分类：电子电路| 标签：|字号大中小订阅 LC 串并联谐振回路特性实验 一、实验目的 1、掌握LC 振荡回路的谐振原理。 2、掌握LC 串并联谐振回路的谐振特性。 3、掌握LC 串并联谐振回路的选频特性。 二、实验内容 测量LC 串并联谐振回路的电压增益和通频带，判断选择性优劣。 三、实验仪器 1、扫频仪一台 2、20MHz 模拟示波器一台 3、数字万用表一块 4、调试工具一套 四、实验原理 （一）基本原理 在高频电子线路中，用选频网络选出我们所需的频率和滤除不需要的频率成分。通 常，在高频电子线路中应用的选频网络分为两类。第一类是由电感和电容元件组成的振 荡回路（也称谐振回路），它又可以分为单振荡回路以及耦合振荡回路；第二类是各种
滤波器，如LC 滤波器，石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面滤波器等。本实验主要 介绍第一类振荡回路。 1、串联谐振回路 信号源与电容和电感串联，就构成串联振荡回路。电感的感抗值（ wL ）随信号频 率的升高而增大，电容的容抗值（ wC 1 ）则随信号频率的升高而减小。与感抗或容抗的 变化规律不同，串联振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最小值，而偏离特定频率时 的阻抗将迅速增大，单振荡回路的这种特性为谐振特性，这特定的频率称为谐振频率。 图2-1 所示为电感L、电容C 和外加电压Vs 组成的串联谐振回路。图中R 通常是 电感线圈损耗的等效电阻，电容损耗很小，一般可以忽略。 图2-1 串联振荡回路 保持电路参数R、L、C 值不变，改变外加电压Vs 的频率，或保持Vs 的频率不变， 而改变L 或C 的数值，都能使电路发生谐振（回路中的电流的幅度达到最大值）。
串联谐振电路和并联谐振电路的特性
串联谐振电路和并联谐振电路的特性 一..并;联谐振电路:当外来频率加于一并联谐振电路时,它有以下特性: 1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最大值,它这个特性在实际应用中叫做选频 电路. 2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈容性,相当于一个电容. 3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈感性,相当于一个电感线圈. 所以当串联或并联谐振电路不是调节在信号频率点时,信号通过它将会产生相移.(即相位失真) 二.串联谐振电路:当外来频率加于一串联谐振电路时,它有以下特性: 1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最少值,它这个特性在实际应用中叫做陷波 器. 2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈感性,相当于一个电感线圈. 3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈容性,相当于一个电容. 并联谐振与串联谐振 2010-03-03 15:49:30| 分类：电子电路| 标签：|字号大中小订阅 1、对于理想的L、C元件，串联谐振发生时，L、C元件上的电压大小相等、方向相反，总电压等于0（谐振阻抗为零）。而并联谐振发生时，L、C元件中的电流大小相等、方向相反，总电流等于0（谐振阻抗为 无穷大）。故有如题的称呼。 2、无论是串联还是并联谐振，在谐振发生时，L、C之间都实现了完全的能量交换。即释放的磁能完全转 换成电场能储存进电容；而在另一时刻电容放电，又转换成磁能由电感储存。 3、在串联谐振电路中，由于串联——L、C流过同一个电流，因此能量的交换以电压极性的变化进行；在 并联电路中，L、C两端是同一个电压，故能量的转换表现为两个元件电流相位相反。 4、谐振时电感和电容还是两个元件，否则不能进行能量交换；但从等效阻抗的角度，是变成了一个元件： 数值为零或无穷大的电阻。 5、串联谐振是电流谐振，一般起电流放大作用。如老式收音机通过串联谐振将微弱电流信号放大。并联谐 振是起电压放大作作。
串联谐振在工作中的几个特点
串联谐振在工作中的几个特点 串联谐振顾名思义就是在电阻、电感和电容的串联电路中，出现电路的端电压和电路总电流同相位的现象，叫做串联谐振。串联谐振的特点是指电路呈纯电阻性，端电压和总电流同相，此时阻抗最小，电流最大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压谐振。在电力工程上，由于串联谐振会出现过电压、大电流，以致损坏电气设备，所以要避免串联谐振。在电感线圈与电容器并联的电路中，出现并联电路的端电压与电路总电流同相位的现象，叫做并联谐振。并联谐振电路总阻抗最大，因而电路总电流变得最小，但对每一支路而言，其电流都可能比总电流大得多，因此电流谐振又称电流谐振。并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压，但每一支路会产生过电流。 串联谐振在工作中的五大特点是什么? 特点一：电稳定性、可靠性高。系统采用进口功率元件作为功率变换的核心，电压输出和频率输出稳定，电磁兼容设计合理，保护功能完善，经过多次高压直接对地短路的测试，系统仍然保持完好，同时系统也有很强的过载能力。 特点二：自动调谐功能强大。系统自动调谐时，从30Hz到300Hz自动扫频，显示扫频曲线，用户能直观地看到系统调谐过程;扫频完成后，系统根据扫频初步找到的谐振频点，在其±5Hz范围内以0.01Hz为分辨率进行频率细扫，最后精确锁定谐振频率
特点三：支持多种试验模式。系统支持"自动调谐+手动调压"，"自动调谐+自动调压"，"手动调谐+手动调压"等试验模式，推荐使用"自动调谐+手动调压"模式，既能快速找到谐振点，又能通过手动调压控制试验过程，安全性更高。 特点四：系统人机交互界面友好。试验参数设置、试验控制、试验结果等同屏显示，直观清晰，并具有自动计时及操作提示功能。全触摸屏操作及显示，具备试验数据保存和查询功能 特点五：保护功能完善。具备零位保护(电压输出控制旋钮不在零位时，禁止系统启动)，过压保护，过流保护，闪络保护等功能，保证了系统的可靠性。 电气装置试验安全措施 电气设备的预防性试验是判断设备能否继续投入运行，预防设备损坏及保证安全运行的重要措施。凡电气的设备，应根据本规程的要求进行预防性试验。本文主要介绍电气装置试验安全措施。 1)电气试验人员应充分了解被试验设备及所用仪器的性能。试验前应对设备及接线进行检查，电流互感器二次回路严防开路，电压互感器二次回路严防短路。 2)高压试验设备的外壳必须可靠接地，未接地前不得进行试验。 3)在现场进行高压试验时，工作区域应设临时遮拦，挂警告牌，并设专人警戒，禁止有人接近被试物体。 4)高压试验设备的操作人员应戴绝缘手套，穿绝缘靴或站在绝缘台上。高压试验时，应有监护人监视操作，无监护人员时，不得进行操作。
串并联电路识别与实物图连接
年级：九年级教师：鲁乐 串并联电路识别与实物图连接 一．知识呈现 1 电路 把电源、用电器、开关、导线连接起来组成的电流的路径。 2 各部分元件的作用 （1）电源：提供电能的装置； （2）用电器：工作的设备； （3）开关：控制用电器或用来接通或断开电路； （4）导线：连接作用，形成让电荷移动的通路 3 电路的状态：通路、开路、短路 （1）通路：处处接通的电路； （2）开路：断开的电路； （3）短路：将导线直接连接在用电器或电源两端的电路。 4电路的基本连接方式： 串联电路 并联电路 5.串并联电路的特点 （一）串联电路 （1）电路连接特点：串联的整个电路只有一条电流的路径，各用电器依次相连，没有“分支点”。 （2）用电器工作特点：各用电器相互影响，电路中若有一个用电器不工作，其余的用电器无法工作。 （3）开关控制特点：串联电路中的开关控制整个电路，开关位置变了，对电路的控制作用没有影响。即串联电路中开关的控制作用与其在电路中的位置无关。 （二）并联电路 （1）电路连接特点：并联电路由干路和几条支路组成，有“分支点”。每条支路各自和干路形成回路，有几条支路，就有几个回路。 （2）用电器工作特点：在并联电路中各用电器之间相不影响。某一条支路中的用电器若不工作，
其他支路的用电器仍能工作。比如教室里的电灯，有一只烧坏，其它的电灯仍然能亮。这就是互不影响。 （3）开关控制特点：并联电路中，干路开关的作用与支路开关的作用不同。干路开关起着总开关的作用，控制整个电路。而各条支路开关只控制它所在的那条支路。 二．识别 1.使用定义法识别串并联电路 若电路中的各元件是逐个顺次连接起来的，则电路为串联电路，若各元件“首首相接，尾尾相连”并列地连在电路两点之间，则电路就是并联电路。 2.使用电流流向法识别串并联电路 从电源的正极（或负极）出发，沿电流流向，分析电流通过的路径。若只有一条路径通过所有的用电器，则这个电路是串联的（如图l所示）；若电流在某处分支，又在另一处汇合，则分支处到汇合处之间的电路是并联的（如图2所示）。 例题1 如图1所示的电路，是判断连接方式是串联还是并联？ 【解析】我们可以在图形上用箭头标 示出电流的路径，电流从电源的正极出 发，若只有一条路径，则是串联，若有两 条或两条以上路径则是并联；图中可以标 示出三条路径，如图2所示，可以用箭头 在图形上标画出来，第一条是从正极→A →L1→B→负极，第二条是正极→A→L2→B →负极，第三条是正极→A→L3→B→负极。所以图中L1、L2、L3组成的是并联电路。 例题2 如图所示电路，判断此电路是串联电路还是并联电路。
谐振的特点
https://www.360docs.net/doc/723558433.html, 谐振的特点，华天电力是串联谐振装置的生产厂家，15年致立研发标准、稳定、安全的电力测试设备，专业电测，产品选型丰富，找串联谐振，就选华天电力。 谐振(resonance)是正弦电路在特定条件下所产生的一种特殊物理现象，含有L、C的电路，当电路中端口电压、电流同相时，称电路发生了谐振。入端阻抗Z=R+jX,当X=0时，Z=R为纯电阻。电压，电流同相，电路发生谐振，如图： 在谐振状态下，电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。按电路联接的不同，有串联谐振和并联谐振两种。科学和应用技术上应充分利用谐振的特征，同时又要预防它所产生的危害。 串联谐振特点：电路呈纯电阻性，端电压和总电流同相，此时阻抗最小，电流最大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压谐振。在电力工程上，由于串联谐振会出现过电压、大电流，以致损坏电气设备，所以要避免串联谐振。 串联谐振电路特点： a.电路阻抗Z最小，且为纯电阻，及Z=R。 b.电路中的电流I达到最大值，且与电源电压相同。电路发生串联谐振时的电流称为谐振电流，用Io表示，当电源电压一定时:可根据RLC串联电路的电流是否达到最大来判断是否发生了串联谐振。 c.L、C上电压大小相等，方向相反，相互抵消。因此串联谐振又称为电压谐振，谐振时电感和电容两端的等效阻抗为0，相当于短路。 d.电阻上的电压等于电源电压，达到最大值。 e.功率。有功功率：电源发出的功率及时电路电阻消耗的功率，且功率最大。无功功率：
https://www.360docs.net/doc/723558433.html, 谐振时，电路不从外部吸收无功功率。但电路内部的电感和电容之间周期性的进行磁场能量与电场能量的交换。 华天电力串联谐振系列产品特点 1、串联谐振装置的调频及功率元件使用最先进的日本进口的优质元器件； 2、充分利用公司现有资源，完全独立自主开发和设计及生产该设备的所有组成部分：变频电源、励磁变压器、高压电抗器、电容补偿器和高精度电容分压器； 3、串联谐振具备全自动（自动调谐、自动升压）、全手动（手动调谐、手动升压）以及半自动（自动调谐、手动升压及手动调谐、自动升压）的多种功能，可任意切换使用； 4、武汉华天电力生产的HTXZ串联谐振装置具备试验电压、加压时间、报警电流整定、报警电压整定、频率范围、起始电压的设置； 5、串联谐振装置具备放电保护功能，在试品发生闪络时，或其他原因造成的谐振回路突然失谐，变频控制电源立即自动快速切断输出，并显示保护类型和闪落电压值； 6、测量显示输出电压、输出频率及加压时间、保护动作类型等相关信息，在试验完成时电压自动下降到零位； 7、大液晶全中文界面平台技术，全触摸屏操作,数据保存。
(串联谐振电路分析)
《电子设计与制作》 课 程 设 计 报 告
目录 一：题目………………………………………………………..二：原理………………………………………………………….三：电路图……………………………………………………….四：实验内容…………………………………………………….五：实验分析……………………………………………………六：心得体会…………………………………………………….
一、题目：串联谐振电路分析 二、原理 1．串联谐振的定义和条件 在电阻、电感、电容串联电路中，当电路端电 压和电流同相时，电路呈电阻性，电路的这种状态叫做串联谐振。 可以先做一个简单的实验，如图所示，将：三个元件R 、L 和C 与一个小灯泡串联，接在频率可调的正弦交流电源上，并保持电源电压不变。 实验时，将电源频率逐渐由小调大，发现小灯泡也慢慢由 暗变亮。当达到某一频率时，小灯泡最亮，当频率继续增加时， 又会发现小灯泡又慢慢由亮变暗。小灯泡亮度随频率改变而变 化，意味着电路中的电流随频率而变化。怎么解释这个现象呢? 在电路两端加上正弦电压U ，根据欧姆定律有 || U I Z = 式中 2 2 2 2 1 ||()()L C Z R X X R L C ωω= +-= +- L ω和 1 C ω部是频率的函数。但当频率较低时，容抗大而感抗小， 阻抗|Z|较大，电流较小；当频率较高时，感抗大而容抗小，阻抗|Z|也较大，电流也较小。在这两个频率之间，总会有某一频率，在这个
频率时，容抗与感抗恰好相等。这时阻抗最小且为纯电阻，所以，电流最大，且与端电压同相，这就发生了串联谐振。 根据上述分析，串联谐振的条件为 L C X X = 即 001 L C ωω= 或 01LC ω= 01 2f LC π= 0f 称为谐振频率。可见，当电路的参数 L 和C 一定时，谐振频率 也就确定了。如果电源的频率一定，可以通过调节L 或C 的参数大小来实现谐振。 2、串联谐振的特点 （1）因为串联谐振时，L C X X =，故谐振时电路阻抗为 0||Z R = （2）串联谐振时，阻抗最小，在电压U 一定时，电流最大，其值 为 00|| U U I Z R = = 由于电路呈纯电阻，故电流与电源电压同相，0? = （3）电阻两端电压等于总电压。电感和电容的电压相等，其大小
串并联谐振的特点
串联谐振的特点 1.谐振时回路的阻抗最小，且 2.谐振时的回路电流最大，且与激励源同相。 3.谐振时电阻上的电压，与激励源大小相等，相位相同。 4.电路在谐振时，电容上的电压与电感L上的电压相位相反、大小相等，都等于电 源电压的倍。 注意：由于值通常很大，谐振时（或）上的端电压将很高，往往会造成元件的损坏。但谐振时和两端的总等效阻抗为零。 频率特性 图示电路中的电流为： 谐振时的电流为： 可以推导得：，其中，称为相对失谐。 幅频特性 定义：信号幅度随频率变化的关系，则 可以证明：回路值越高，曲线越尖锐，回路选择信号的能力越强，选择性越好。
并联谐振的特点 以下讨论都是在品质因数很高的条件下进行 特点 1.谐振时回路的阻抗最大，且 2.谐振时的回路端电压最大，且与激励源同相 3.电路在谐振时，电容支路和电感支路的电流几乎大小相等、相位相反。二者的大小 近似等于激励电流源的倍。 频率特性 图示电路的端电压为： 在（）的情况下，有 可以推导得：，其中 幅频特性
定义：信号幅度随频率变化的关系，则 可以证明与串联谐振电路相同，回路值越高，曲线越尖锐，回路选择信号能力越强， 选择性越好。 谐振回路的能量关系（功率） 1．不论是串联谐振回路还是并联谐振回路都是由电阻、电容和电感组成。2．电阻是耗能元件，它将消耗能量；电容是储能元件，它将储存电场能量；电感 也是储能元件，它将储存磁场能量。、均不会消耗能量。 3．由于谐振时回路为纯阻性，则激励源提供的能量将全部消耗掉。 4．谐振回路的能量关系：电容储存的电能和电感储存的磁能将以振荡的形式（因为电容端电压和流过电感的电流为正弦信号）互相转换，总的储存能量保持不变。而激 励源供给电路的能量，全部消耗在电阻上转化为热能。 谐振回路的通频带 通频带的意义：定义通频带是为了衡量回路选择一定范围内频率的能力。 谐振回路的选择性： 1．回路的值越高，选择信号的能力越强，偏离谐振频率的信号越容易被抑制。 2．实际信号是由若干频率分量所组成的多频率信号。 3．人们希望谐振电路能够把实际信号中的各有用频率分量都能选择出来；对不需要的频率分量（也称为干扰）能够得到最大限度的抑制。
实验一 RLC串联谐振电路的研究
2 1实验一 RLC 串联谐振电路的研究 一、实验目的 1、学习用实验方法绘制R 、L 、C 串联电路的幅频特性曲线； 2、加深理解电路发生谐振的条件、特点、掌握电路品质因数（电路Q 值）的物理意义及 其测定方法。 二、实验设备和器材 函数信号发生器1只 交流毫伏表1只(0~600V) 电路原理实验箱1只 三、实验原理与说明 1.在图1.1所示的R 、L 、C 串联电路中，当正弦交流信号源的频率f 改变时，电路中的 感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f 而变。取电阻电路电流I 作为响应，当输入电压U i 维持不变时，在不同信号频率的激励下，测出电阻R 两端的电压U 0之值，则I=U 0/R 。然后以f 为横坐标，以I 为纵坐标，绘出光滑的曲线，此即为幅频特性，亦称电流谐振曲线，如图1.2所示。 2. 在 处(X L =X C )即幅频特性曲线尖峰所在的频率点，该频率称为 谐振频率，此时电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小，在输入电压U i 为定值时，电路中的电流达I 达到最大值，且与输入电压U i 同相位，从理论上讲，此时，U i =U R =U 0, U L =U C =QU i ,式中的Q 称为电路的品质因数。 3. 电路品质因数Q 值的两种测量方法 一是根据公式 测定，U C 与U L 分别为谐振时电容器C 和电感线圈L 上的电压；另一方法是通过测量谐 振曲线的通频带宽度 再根据 求出Q 值，式中f 0为谐振频率，f 1和f 2是失谐时，幅度下降到最大值的 倍时的上、 下频率点。 Q 值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好，在恒压源供电时，电路的品 质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。 四、实验内容 1.按图1.3接线，取C=0.1μF ，R=200Ω，调节信号源输出电压为V P-P = 2.83V ，有效值约 U i =1V 正弦信号，并在整个实验过程中保持不变。(本实验的电感L 约30mH) 2.找出电路的谐振频率f 0，其方法是，将交流毫伏表接在R （200Ω）两端，令信号源的 频率由小逐渐变大（注意要维持信号源的输出幅度不变），当U 0的读数为最大时，读得频率表上的频率值即为电路的谐振频率f 0，并测量U 0、U C 、U L 之值（注意及时更换毫伏表的量限），记入表格中。 3. 在谐振点两侧，先测出下限频率f 1和上限频率f 2及相对应的U R 值，然后按频率递增 或递减500H Z 或1KH Z ，依次各取8个测量点，逐点测出U R ，U L ，U C 之值，记入数据表格。 LC f f π21 0==O C O L U U U U Q ==1 2f f f -=?1 2f f f Q o -=
串联和并联电路图计算题
串联和并联电路图计算题(一)： 基础知识: 1、串联电路： （1）、串联电路的电流特点：I=I 1=I 2（串联电路中各处电流相等） （2）、串联电路的电压特点：U=U 1+U 2（串联电路中总电压等于各部分电压之和） （3）、串联电路的电阻特点：R=R 1+R 2（串联电路中总电阻等于各个电阻之和） （4）、串联电阻具有分压作用：2 121U U R R =（串联电路中电压之比等于电阻之比） （5）、欧姆定律公式： R U I = 111R U I = 222R U I = 2、并联电路： （1）、并联电路的电流特点：I=I 1+I 2（并联电路中总电流等于各支路电流之和） （2）、并联电路的电压特点：U=U 1=U 2（并联电路中总电压等于并联电两端电压） （3）、并联电路的电阻特点：21R 1R 1R 1+=（并联电路中总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和） （4）、并联电阻具有分流作用：222 1I I R R =（并联电路中电流之比等于电阻之比的倒数） （5）、欧姆定律公式：R U I = 111R U I = 222R U I = 3、串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大，原因是相当于增大了导体的长度。 4、并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小，原因是相当于增大了导体的横截面积。 例题分析： 例1. 有一只电灯，电阻是10Ω，正常工作时它两端的电压是5V ，现有一个电压为8V 的电源，要想把灯接在这个电源上且正常发光，应如何连接一个多大的电阻？ 解题：根据题意画出电路图如图： 电阻R 和灯泡L 串联； 灯泡正常工作时电路中的电流：0.5A 105V R U I I L L L R =Ω== = 电阻R 两端的电压：U R =U ﹣U L =8V ﹣5V=3V ， 电阻R 的阻值：Ω=== 60.5A 3V I U R R R 例2．（2011?重庆）从2011年5月11日起，执行酒驾重罚新规定．交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于右图所示．电源电压恒为9V ，传感器电阻R 2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R 2的电阻为80
串联和并联电路图练习题
串联和并联电路图练习 题 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
电路图练习 题 一、单选题（每题3分，共36分） 1、如图所示电路中，当开关S 1、S 2都闭合时，下列说法正确的是（） A ．只有L 1发光B ．只有L 2发光 C ．L 1、L 2都发光D ．L 1、L 2都不发光 2、如图四个电路图中，与下面实物图对应的是（） 3、如图所示的电路，下列分析正确的是（） A ．若S 1、S 2、S 3都闭合时，则L 1、L 2并联 B ．若S 1、S 2、S 3都闭合时，则L 1、L 2串联 C ．S 3断开、S 1、S 2闭合，L 1、L 2并联 D ．S 1闭合、S 2、S 3断开，L 1、L 2串联 4、如图所示的四个电路中，开关能使L 1、L 2两盏灯同时发光和熄灭的是（） 6、关于物体的导电性能，下列说法中正确的是（） A 、导体和绝缘体都容易导电B 、大地、人体、油都是导体 C 、橡胶、塑料、碳都是绝缘体 D 、导体和绝缘体之间没有绝对的界限 7、图中，若L 2的灯丝断了，而电路其他部分完好，则开关S 闭合后（） A ．L 1发光，L 2不发光 B ．L 1不发光，L 2发光 L 2 L 1 L 2 L 1 L 2 L 1 L 2 L 1 A D C B L 2 L 1 S 1 S 3 S 2
C．L 1和L 2 都发光 D．L 1和L 2 都不发光 8、在下图中，两灯泡组成并联的电路的电路图是（） ABCD 12、在图所示的电路中，要使L 1 发亮() A、只闭合开关S 1 B、只闭合开关S 2 C、三个开关都闭合 D、只闭合开关S 2和S 3 二、填空题（每题4分，共16分） 14、公路两旁的路灯采用的是联方式，判断的依据是。 15、下面4个电路中，根据要求填写图号。 （1）、已造成短路的有图，闭合开关S后会出现短路的有图。 （2）、组成串联电路的有图，组成并联电路的有图。 三、作图题 17、（1）将图中的器材用笔画线代替导线，按下列要求连接起来：两灯泡并联，开关控制两个灯泡。（2）画出它的电路图。 18、如图所示。现有一个电池，两个开关和两盏电灯，请你连接好下面 的实物电路图，使S 1闭合时L 1 亮，使S 2 合时L 2 亮。
RLC串联谐振电路
《模拟电子技术实验》课程 实验报告 实验项目：R，L，C串联谐振电路 姓名：*** 学号：*** 学院：信息学院专业：物联网工程指导教师：*** 日期：2018.6.10
一．实验目的 1.学习R ，L ，C 串联电路的幅频特性曲线 2.学会利用公式计算R,L,C 串联电路的谐振频率f 0和品质因素Q,以及通频带宽Δf 3.学会利用示波器读出R ，L ，C 串联电路谐振频率f 0 二．实验仪器 1.示波器 2.DGJ-1电工试验台 三．实验内容涉及的基本理论 1. 在如左图所示的R 、L.C 串联电路中，当正弦交流信号源的频率f 改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f 而变。取电阻R 上的电压u 。作为响应，当输入电压u 的幅值维持不变时，在不同频率的信号激励下，测出Uo 之值，然后以f 为横坐标，以Uo/Ui;为纵坐标(因Ui 不变，故也可直接以Uo 为纵坐标)，绘出光滑的曲线，此即为幅频特性曲线，亦称谐振曲线，如右图所示。 2.在f=fo= LC π21 处，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。此时X L =X C ，电 路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小。在输入电压Ui 为定值时，电路中的电流达到最大值， 且与输入电压Ui 同相位。从理论上讲，此时Ui=U R =Uo,U L =U C =QUi,式中的Q 称为电路的品质因数。 3、电路品质因数Q 值的两种测量方法一是根据公式Q= O L U U =O C U U 测定，Uc 与U L 分别为谐振时电容器C 和电感线圈L 上的电压；另一方法是通过测量谐 振曲线的通频带宽度Δf=f 2-f 1,
从谐振条件和电路特点看串联谐振和并联谐振
https://www.360docs.net/doc/723558433.html, 从谐振条件和电路特点看串联谐振和并联谐振 一、串联谐振和并联谐振特点概述 变频串联谐振试验装置又叫串联谐振，是由变频电源、励磁变压器、电抗器和 电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式；分压器并联 在被试品上，用于测量被试品上的谐振电压，并作过压保护信号；调频功率输 出经激励变压器耦合给串联谐振回路，提供串联谐振的激励功率。 在电感和电容并联的电路中，当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位，即电源电能全部为电阻消耗，成为电阻电路时，叫作并联谐振，并联谐振是一 种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率。 谐振时，电路的总电流最小，而支路的电流往往大于电路的总电流，因此，并 联谐振也成为电流谐振，发生并联谐振时，在电感和电容元件中流过很大的电 流，因此会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故；但在无线电工程中 往往用来选择信号和消除干扰。 二、串联谐振和并联谐振的谐振条件 串联谐振的谐振条件
https://www.360docs.net/doc/723558433.html, 并联谐振的谐振条件 串联谐振的电路特点 1.总阻抗值最小：Z=R+j(wl-1/wc)=R； 2.电源电压一定时，电流最大；I=I0=U/|Z|=U /R； 3.电路成电阻性，电容或电感的电压可能高于电源电压。 并联谐振的电路特点 1.电压一定时，谐振时电流最小； 2.总阻抗最大；
https://www.360docs.net/doc/723558433.html, 3.电路成电阻性，支路电流可能会大于总电流。 通过对电路谐振的分析，掌握谐振电路的特点，再生产实践中，应该 用其所长，避其所短。 四、串联谐振和并联谐振的产品特点 串联谐振产品的主要特点 1.所需电源容量大大减小 串联谐振试验装置是利用谐振电抗器和被试品电容产生谐振，从而得 到所需高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有 功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q倍（Q 为品质因素）。 2. 设备的重量和体积大大减小 串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率 工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统 重量和体积大大减小，一般为普通试验装置的1/5～1/10。 3. 改善输出电压波形 谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好 的正弦波，有效地防止了谐波峰值引起的对被试品的误击穿。 4. 防止大的短路电流烧伤故障点 在谐振状态，当被试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐（电容量 变化，不满足谐振条件），回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而采用并联谐振或者传统试验变压器的方式进行交流耐压试验时，击 穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。所以，串联谐振能有效地找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤 故障点的忧患。 5. 不会出现任何恢复过电压
RLC串联谐振电路的实验报告
RLC串联谐振电路的实验报告 （1）实验目的： 1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。 2.掌握谐振频率的测量方法。 3.测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。 (2)实验原理： RLC串联电路如图所示，改变电路参数L、C或电源频率时，都可能使电路发生谐振。该电路的阻抗是电源角频率ω的函数：Z=R+j(ωL-1/ωC)当ωL-1/ωC=0时，电路中的电流与激励电压同相，电路处于谐振状态。谐振角频率ω 0 =1/LC，谐振频率f =1/2πLC。谐振频率仅与原件L、C的数值有关，而与电阻R 和激励电源的角频率ω无关，当ω<ω 0时，电路呈容性，阻抗角φ<0；当ω>ω 时，电路呈感性，阻抗角φ>0。 1、电路处于谐振状态时的特性。 （1）、回路阻抗Z 0=R,| Z |为最小值，整个回路相当于一个纯电阻电路。 （2）、回路电流I 0的数值最大，I =U S /R。 （3）、电阻上的电压U R 的数值最大，U R =U S 。 （4）、电感上的电压U L 与电容上的电压U C 数值相等，相位相差180°，U L =U C =QU S 。 2、电路的品质因数Q 电路发生谐振时，电感上的电压（或电容上的电压）与激励电压之比称为电路的品质因数Q，即： Q=U L （ω ）/ U S = U C （ω ）/ U S =ω L/R=1/R* （3）谐振曲线。 电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性，它们随频率变化的曲线称频率特性曲线，也称谐振曲线。
在U S 、R、L、C固定的条件下，有 I=U S / U R =RI=RU S / U C =I/ωC=U S /ωC U L =ωLI=ωLU S / 改变电源角频率ω，可得到响应电压随电源角频率ω变化的谐振曲线，回路 电流与电阻电压成正比。从图中可以看到，U R 的最大值在谐振角频率ω 处，此 时，U L =U C =QU S 。U C 的最大值在ω<ω 处，U L 的最大值在ω>ω 处。 图表示经过归一化处理后不同Q值时的电流频率特性曲线。从图中（Q 11/2时，U C 和U L 曲线才出现最大值，否则U C 将单调下降趋于0，U L 将单调上升趋于U S 。 仿真RLC电路响应的谐振曲线的测量
LCR串联谐振电路基础知识
LCR串联谐振电路基础知识 1. 谐振定义：电路中L、C 两组件之能量相等，当能量由电路中某一电抗组件释出时，且另一电抗组件必吸收相同之能量，即此两电抗组件间会产生一能量脉动。 2. 电路欲产生谐振，必须具备有电感器L及电容器C 两组件。 3. 谐振时其所对应之频率为谐振频率(resonance)，或称共振频率，以f r表示之。 4. 串联谐振电路之条件如图1所示：当Q=Q ?I2X L = I2 X C也就是X L =X C时，为R-L-C串联电路产生谐振之条件。 图1 串联谐振电路图 5. 串联谐振电路的特性： (1) 电路阻抗最小且为纯电阻。即Z =R+jX L?jX C=R (2) 电路电流为最大。即 (3) 电路功率因子为1。即 (4) 电路平均功率最大。即P=I2R (5) 电路总虚功率为零。即Q L=Q C?Q T=Q L?Q C=0 6. 串联谐振电路频率计算公式： (1) 公式： (2) R - L -C串联电路欲产生谐振时，可调整电源频率f 、电感器L 或电容器C 使其达到谐振频率f r，而与电阻R完全无关。 7. 串联谐振电路品质因子(Q值)： (1) 定义：电感器或电容器在谐振时产生的电抗功率与电阻器消耗的平均功率
之比，称为谐振时之品质因子。 (2) Q值计算公式： (3) 品质因子Q值愈大表示电路对谐振时之响应愈佳。一般Q值在10～100 之间。 8. 串联谐振电路阻抗与频率之关系如图(2)所示： (1) 电阻R 与频率无关，系一常数，故为一横线。 (2) 电感抗X L=2 πfL ，与频率成正比，故为一斜线。 (3) 电容抗与频率成反比，故为一曲线。 (4) 阻抗Z = R+ j(X L?X C) 当f = f r时，Z = R 为最小值，电路为电阻性。 当f ＞ f r时，X L＞X C，电路为电感性。 当f ＜fr时，X L＜X C，电路为电容性。 当f = 0或f = ∞时, Z = ∞ ，电路为开路。 (5) 若将电源频率f由小增大，则电路阻抗Z 的变化为先减后增。 9. 串联谐振电路之选择性如图(3)所示： (1) 当f = f r时, ，此频率称为谐振频率。 (2) 当f = f1或f 2时, ，此频率称为旁带频率、截止频率或半功率频率。
RLC串联谐振电路特性的研究.
RLC 串联谐振电路特性的研究 一、实验目的 1. 加深对R 、L 、C 串联电路谐振的理解 2. 学习测定R 、L 、C 串联的频率特性曲线 3. 学习使用数字示波器测量电压的方法二、实验原理与说明 1.R 、L 、C 串联谐振的特性 L U C 图1 RLC串联电路 R 、L 、C 串联电路如上图1所示，它的阻抗Z 是电源角频率ω的函数，即 1 j( Z R L Z C ω?ω =+? =∠当1 0L C ωω?
=时，电路处于串联谐振状态谐振角频率为：0ω= 谐振频率为：LC 21 f 0π= 显然，谐振频率仅与电感L 、电容C 的数值有关，而与电阻R 和激励电源的频率无关。当时，电路呈容性，阻抗角0f f <0?<；当时，电路呈感性，阻抗角0f f >0?>。 串联谐振时电路的特点： （1）由于回路总电抗0C L X 000=ω?ω=，因此，回路总阻抗0Z 最小，整个回路相当于一个纯电阻电路，激励电源的电压与回路的响应电流同相位。 （2）在激励电压（有效值）不变的情况下，回路中的电流/S I U R =为最大值。（3）由于C L 00ω=ω，所以C L U U =，相位相差18。电感上的电压(或电容上的电压与激励电压之比称为品质因数Q ，即 D 001/C L S S U L C U Q U U R R R ωω= ==== 在L 和C 为定值的条件下，Q 值仅决定于回路电阻R 的大小。 2. 电流谐振曲线
回路的响应电流与激励电源的角频率的关系称为电流的幅频特性(表明其关系的图形为串联谐振曲线，表达式为： 2 002S 2 2S ( ( Q R U C 1L (R U I ω ω?ωω+= ω? ω+= ω 当电路的L 和C 保持不变时，改变R 的大小，可以得出不同Q 值时电流的幅频特性曲线（如下图2）。显然，Q 值越高，曲线越尖锐，即电路的选择性越高，由此也可以看出Q 值的重要性。为了反映一般情况，通常研究电流比0/I I 与角频率比0/ωω之间的函数关系，即所谓通用谐振曲线表达式为： 2 0020 (
RLC串联谐振电路及答案解析
RLC 串联谐振电路 一、知识要求： 理解RLC 串联电路谐振的含义；理解谐振的条件、谐振角频率、频率；理解谐振电路的特点，会画矢量图。 二、知识提要： 在RLC 串联电路中，当总电压与总电流同相位时，电路呈阻性的状态称为串联谐振。 （1）、串联谐振的条件：C L C L X X U U ==即 （2）、谐振角频率与频率：由LC f LC ：C L πωωω21 1 10= == 谐振频率得 （3）、谐振时的相量图： （4）、串联谐振电路的特点： ①.电路阻抗最小：Z=R ②、电路中电流电大：I 0=U/R ③、总电压与总电流同相位，电路呈阻性 ④、电阻两端电压等于总电压，电感与电容两端电压相等，相位相反，且为总电压的Q 倍，。即：U L =U C =I 0X L =I 0X C = L X R U =U R X L =QU 式中：Q 叫做电路的品质因数，其值为： CR f R L f R X R X Q C L 0021 2ππ= === ＞＞1(由于一般串联谐振电路中的R 很小，所以Q 值总大于1，其数值约为几十，有的可达几百。所以串联谐振时，电感和电容元件两端可能会产生比总电压高出Q 倍的高电压，又因为U L =U C ，所以串联谐振又叫电压谐振。) （5）、串联谐振电路的应用： 适用于信号源内阻较低的交流电路。常被用来做选频电路。 三、例题解析： 1、在RLC 串联回路中，电源电压为5mV ，试求回路谐振时的频率、谐振时元件L 和C 上的电压以及回路的品质因数。 解：RLC 串联回路的谐振频率为 Uc ?
LC f π210= 谐振回路的品质因数为 R L f Q 02π= 谐振时元件L 和C 上的电压为 mV 5mV 5C L C L R Q U U = == 2、 在RLC 串联电路中，已知L ＝100mH ，R ＝3.4Ω，电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振，求电容C 的电容量和回路的品质因数。 解：电容C 的电容量为 F 58.14 .6310141 )2(12 0μπ≈== L f C 回路的品质因数为 744 .31 .040028.620≈??== R L f Q π 3、已知某收音机输入回路的电感L=260μH,当电容调到100PF 时发生串联谐振，求电路的谐振频率，若要收听频率为640KHz 的电台广播，电容C 应为多大。（设L 不变） 解：LC f π210= = 12 6 10 101026014.321 --X X X X X ≈KHZ 6 23210260)1064014.32(1 )2(1-= = X X X X X L f C π≈238PF 四、练习题： （一）、填空题 1、串联正弦交流电路发生谐振的条件是 ，谐振时的谐振频率品质因数Q= ，串联谐振又称为 。 2、在发生串联谐振时，电路中的感抗与容抗 ；此时电路中的阻抗最 ，电流最 ，总阻抗Z= 。 3、在一RLC 串联正弦交流电路中，用电压表测得电阻、电感、电容上电压均为10V ，用电流表测得电流为10A ，此电路中R= ，P= ，Q= ，S= 。 4、在含有L 、C 的电路中，出现总电压、电流同相位，这种现象称为 。这种现象若发生在串联电路中，则电路中阻抗 ，电压一定时电流 ，且在电感和电容两端将出现 。 5、谐振发生时，电路中的角频率=0ω ，=0f 。 （二）、判断题
串联和并联电路图练习题
电路图练习题 一、单选题（每题3分，共36分） 1、如图所示电路中，当开关S 1、S 2都闭合时，下列说法正确的是（） A ．只有L 1发光 B ．只有L 2发光 C ．L 1、L 2都发光 D ．L 1、L 2都不发光 2、如图四个电路图中，与下面实物图对应的是（） 3、如图所示的电路，下列分析正确的是（） A ．若S 1、S 2、S 3都闭合时，则L 1、L 2并联 B ．若S 1、S 2、S 3都闭合时，则L 1、L 2串联 C ．S 3断开、S 1、S 2闭合，L 1、L 2并联 D ．S 1闭合、S 2、S 3断开，L 1、L 2串联 4、如图所示的四个电路中，开关能使L 1、L 2两盏灯 同时发光和熄灭的是（） 6、关于物 体的导电 性能， 下列说法中正确的是（） A 、导体和绝缘体都容易导电 B 、大地、人体、油都是导体 C 、橡胶、塑料、碳都是绝缘体 D 、导体和绝缘体之间没有绝对的界限 7、图中，若L 2的灯丝断了，而电路其他部分完好，则开关S 闭合后（） A ．L 1发光，L 2不发光 B ．L 1不发光，L 2发光 C ．L 1和L 2都发光 D ．L 1和L 2都不发光 8、在下图中，两灯泡组成并联的电路的电路图是（） ABCD 12、在图所示的电路中，要使L 1发亮 () A 、只闭合开关S 1 B 、只闭合开关S 2 C 、三个开关都闭合 L 2 L 1 L 2 L 1 L 2 L 1 L 2 L 1 A D C B L 2 L 1 S 1 S 3 S 2
D、只闭合开关S 2和S 3 二、填空题（每题4分，共16分） 14、公路两旁的路灯采用的是联方式，判断的依据是。 15、下面4个电路中，根据要求填写图号。 （1）、已造成短路的有图，闭合开关S后会出现短路的有图。 （2）、组成串联电路的有图，组成并联电路的有图。 三、作图题 17、（1）将图中的器材用笔画线代替导线，按下列要求连接起来：两灯泡并联，开关控制两个灯泡。（2）画出它的电路图。 18、如图所示。现有一个电池，两个开关和两盏电灯，请你连接好下面的实物电 路图，使S 1闭合时L 1 亮，使S 2 合时L 2 亮。
串联谐振与并联谐振的电路特点及产生条件详解
串联谐振与并联谐振的电路特点及产生条件详解 一、串联电路和并联电路的定义 1、路中的各元件是逐个顺次连接来的，则电路为串联电路。 特点是：流过一个元件的电流同时也流过另一个。在串联电路中，由于电流的路径只有一条，所以，从电源正极流出的电流将依次逐个流过各个用电器，后回到电源负极。因此在串联电路中，如果有一个用电器损坏或某一处断开，整个电路将变成断路，电路就会无电流，所有用电器都将停止工作，所以在串联电路中，各个用电器互相牵连，要么全工作，要么全部停止工作。 2、元件“首首相接，尾尾相连”并列地连在电源之间，则电路就是并联电路。 特点是：干路的电流在分支处分成几部分，分别流过几个支路中的各个元件。在并联电路中，从电源正极流出的电流在分支处要分为几路，每一路都有电流流过，因此即使某一支路断开，但另一支路仍会与干路构成通路。由此可见，在并联电路中，各个支路之间互不牵连。 二、实例分析串联电路和并联电路的特点 1、串联电路用电器各元件逐个顺次连接起来，接入电路就组成了串联电路。我们常见的装饰用的“满天星”小彩灯，常常就是串联的。串联电路有以下一些特点：A、电路连接特点：串联的整个电路是一个回路，各用电器依次相连，没有“分支点”。B、用电器工作特点：各用电器相互影响，电路中一个用电器不工作，其余的用电器就无法工作。C、开关控制特点：串联电路中的开关控制整个电路，开关位置变了，对电路的控制作用没有影响。即串联电路中开关的控制作用与其在电路中的位置无关。
2、并联电路用电器各元件并列连接在电路的两点间，就组成了并联电路。家庭中的电灯、电风扇、电冰箱、电视机等用电器都是并联在电路中的。并联电路有以下特点：A、电路连接特点：并联电路由干路和若干条支路组成，有“分支点”。每条支路各自和干路形成回路，有几条支路，就有几个回路。B、用电器工作特点：并联电路中，一条支路中的用电器若不工作，其他支路的用电器仍能工作。C、开关控制特点：并联电路中，干路开关的作用与支路开关的作用不同。干路开关起着总开关的作用，控制整个电路。而支路开关只控制它所在的那条支路。 三、串联电路和并联电路产生谐振的条件 1、串联谐振电阻、电容、电感串联电路中，出现电源、电压、电流同相位现象，叫做串联谐振，其特点是：电路呈纯电阻性，电源、电压和电流同相位，电抗X等于0，阻抗Z等于电阻R，此时电路的阻抗最小，电流最大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压谐振。串联谐振就是电源和LC回路串联，当满足XL=XC时，LC等值阻抗几乎为零，电源输出电流极大，所以又称为“电流谐振”。 2、并联谐振压与原电压叠加，并联谐振：在电阻、电容、电感并联电路中，出现电路端电压和总电流同相位的现象，叫做并联谐振，其特点是：并联谐振是一种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率，谐振时，电路的总电流最小，而支路电流往往大于电路中的总电流，因此，并联谐振也叫电流谐振。 并联谐振就是电源和LC回路并联，当满足XL=XC时，电源输出电流几乎为零，LC上的电压极高，所以又称为“电压谐振”。