RLC串联电路谐振条件和谐振频率

RLC联谐振频率及其计算公式

RLC串联谐振频率及其计算公式串联谐振是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位,即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值上时相等的,从而使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压的情况下,所研究的电路中将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大.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. 串联谐振电路之特性：(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=06. 串联谐振电路之频率：(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. 串联谐振电路之质量因子：(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) 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。

RLC串联谐振频率及其计算公式

RLC串联谐振频率及其计算公式串联谐振是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位,即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值上时相等的,从而使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压的情况下,所研究的电路中将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大.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. 串联谐振电路之特性：(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=06. 串联谐振电路之频率：(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. 串联谐振电路之质量因子：(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) 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。

RLC串联谐振的频率与计算公式

RLC串联谐振的频率与计算公式RLC串联谐振频率及其计算公式2009-04-21 09:51串联谐振就是指所研究得串联电路部分得电压与电流达到同相位,即电路中电感得感抗与电容得容抗在数值上时相等得,从⽽使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压得情况下,所研究得电路中将出现最⼤电流,电路中消耗得有功功率也最⼤、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、串联谐振电路之特性:(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=06、串联谐振电路之频率:(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、串联谐振电路之质量因⼦:(1) 定义:电感器或电容器在谐振时产⽣得电抗功率与电阻器消耗得平均功率之⽐,称为谐振时之品质因⼦。

(2) 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 π fL ,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。

rlc谐振条件

rlc谐振条件
RLC谐振条件是指在一个电路中，当电感(L)、电容(C)和电阻(R)都连接在一起时，使电路能够产生谐振的特定条件。

RLC谐振条件为:
1. 电容和电感的共振频率相等。

共振频率可通过以下公式计算：f=1 / (2π√(LC))，其中f表示共振频率，L表示电感，C表示电容。

2. 在共振频率下，电感和电容的阻抗相等，即Xl =Xc。

其中
Xl表示电感的感抗，Xc表示电容的阻抗。

3. 总阻抗(包括电阻、电感和电容)在共振频率下最小。

当电路满足以上条件时，电路中的能量将会在电感和电容之间来回转化，达到最大振幅。

这种振荡状态称为谐振。

RLC串联谐振频率与其计算公式

RLC串联谐振频率及其计算公式串联谐振是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位,即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值上时相等的,从而使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压的情况下,所研究的电路中将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大.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. 串联谐振电路之特性：(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=06. 串联谐振电路之频率：(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. 串联谐振电路之质量因子：(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) 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。

RLC串联谐振频率及其计算公式(完整资料).doc

【最新整理，下载后即可编辑】RLC串联谐振频率及其计算公式串联谐振是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位,即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值上时相等的,从而使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压的情况下,所研究的电路中将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大.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. 串联谐振电路之特性：(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=06. 串联谐振电路之频率：(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. 串联谐振电路之质量因子：(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) 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。

RLC串联电路谐振条件和谐振频率

平山县职业教育中心教案首页编号：＿10＿号授课教师：＿＿＿宋翠平＿＿＿＿＿授课时间：＿5＿月＿＿＿＿步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配明确目标一、明确目标：教师解读学习目标二、引入任务1：在无线电技术中常应用串联谐振的选频特性来选择信号。

收音机通过接收天线，接收到各种频率的电磁波，每一种频率的电磁波都要在天线回路中产生相应的微弱的感应电流。

为了达到选择信号的目的，通常在收音机里采用如图1所示的谐振电路。

讲授(口述)演示启发提问讨论展示实物展示课件板书个别回答小组讨论代表发言7分钟操作示范一、教师讲解RLC串联电路谐振条件和谐振频率1、谐振条件——电阻、电感、电容串联电路发生谐振的条件是电路的电抗为零，即：0=-=CLXXX。

则电路的阻抗角为：。

φ=0说明电压与电流同相。

我们把RLC串联电路中出现的阻抗角φ=0，电流和电压同相的情况，称作串联谐振。

2、谐振频率——RLC串联电路发生谐振时，必须满足条件：教师示范课件演示教师提问课件板书演示学生抢答小组抢答10分钟分析上式，要满足谐振条件，一种方法是改变电路中的参数L或C，另一种方法是改变电源频率。

则，对于电感、电容为定值的电路，要产生谐振，电源角频率必须满足下式：谐振时的电压频率为：谐振频率f0仅由电路参数L和C决定，与电阻R的大小无关，它反映了电路本身的固有特性，f0叫做电路的固有频率。

合作学习任务2学生分析讨论试做下面习题：在电阻、电感、电容串联谐振电路中，L=0.05mH，C=200pF，品质因素Q=100，交流电压的有效值U=1mV，试求：（1）电路的谐振频率f0；（2）谐振时电路中的电流I0；（3）电容上的电压UC。

解：（1）电路的谐振频率为：f0=1/〔2π(LC)1/2〕= 1/〔2×3.14×(0.05×10-3×200×10-12)1/2〕≈1.59MHz（2）由于品质因素Q=(L/C)1/2/R 则R=(L/C)1/2/Q=(5×10-5/2×10-10)1/2/100=5Ω谐振时，电路中的电流为：I0=U/R=1×10-3/5=0.2mA(3)电容两端的电压是电源电压的Q倍：UC=QU=100×1×10-3=0.1V启发诱导重点讲解个别指导课件板书个人操作小组操作20分钟任务3学生分析讨论串联谐振电路的通频带实际应用中，既要考虑到回路选择性的优劣，又要考虑到一定范围内回路允许信号通过的能力，规定在谐振曲线上，所包含的频率范围叫做电路的通频带，用字BW表示，如图2所示。

rlc串联谐振电路的谐振频率

rlc串联谐振电路的谐振频率
中国发展迅速，政务民生信息技术的发展已经走在世界前列，RLC串联谐振电路作为一种可以实现高灵敏度、高稳定度谐振系统而迅速发展，已成为多个领域的重要技术。

今天，咱们就来简单的聊聊RLC串联谐振电路的谐振频率的知识。

RLC串联谐振电路是将电阻R、电感L和电容C，串联起来构成的一个电路，它能够输出某一固定频率的高度稳定的振幅信号，而这一固定频率就是我们所说的谐振频率。

关于RLC串联谐振电路的谐振频率可以通过以下公式计算：谐振频率=1/（2π√(LC)），其中，LC是电感和电容的乘积。

因此，RLC串联谐振电路的谐振频率是十分依赖电容和电感的乘积。

RLC串联谐振电路的谐振频率要求精度高，所以R，L，C的参数也要求精度高，否则谐振频率也就无法稳定。

一般来说，RLC串联谐振电路的谐振频率可以被成功控制在意料之中。

比如若是要使谐振频率达到1kHz，则要将L和C的参数设置为1/1000Ω，这样就可以达到预期的谐振频率。

总电路需要根据要求控制RLC 串联谐振电路的谐振频率，以保证谐振机制的工作正常，同时也是把握精确信息的关键技术手段之一，受到了众多科技的应用和广泛的关注。

因此，作为政务民生，能准确计算RLC串联谐振电路的谐振频率，以克服技术问题，将会对我国的发展和建设具有重要的影响力。

rlc串联电路谐振频率

rlc串联电路谐振频率RLC串联电路的谐振频率是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）的数值决定的。

当电路中的电阻、电感和电容满足一定的关系时，电路会在某个特定的频率下发生谐振。

首先，我们来了解RLC串联电路的基本概念。

**电阻（R）**：在电路中，电阻是对电流进行阻碍作用的元件，其数值由欧姆定律确定，单位是欧姆。

它消耗电能，不存储能量。

**电感（L）**：电感是储存磁能并反抗电流变化的元件。

当电流通过电感时，会在线圈中产生磁场。

这个磁场反过来影响电流，这就是电感的“自我感应”效应。

单位是亨利（H）。

**电容（C）**：电容是储存电能并反抗电压变化的元件。

当电压加在电容上时，会在电极间形成电场，这个电场反过来影响电压，这就是电容的“自我感应”效应。

单位是法拉（F）。

在RLC串联电路中，当电路的电阻、电感和电容满足一定的关系时，就会在某个特定的频率下发生谐振。

这个特定的频率称为“谐振频率”。

**谐振频率的计算**：对于RLC串联电路，谐振频率可以通过以下公式计算：f = 1 / (2π * √(LC))其中，f 是谐振频率，单位是赫兹（Hz），L 是电感值，单位是亨利（H），C 是电容值，单位是法拉（F）。

这个公式表明，RLC串联电路的谐振频率与电感L和电容C的乘积的平方根成反比。

也就是说，如果电感L增加一倍，电容C也增加一倍，那么电路的谐振频率会变为原来的1/√2倍。

在RLC串联电路中，当外部频率与电路的固有频率相等时，电路会处于谐振状态。

此时，电路中的电流最大，电阻、电感和电容上的电压则会达到最小值。

这种状态被称为“串联谐振”。

在串联谐振状态下，电路表现出纯电阻性质，即电路的总阻抗等于电阻的阻抗。

这种特性在电子和通信工程中非常有用，例如在无线电接收机中用于选择特定频率的信号，而在电力系统中则用于电力传输和分配。

除了串联谐振外，RLC电路还存在并联谐振。

并联谐振发生在电路的导纳等于零的频率上，此时电流与外部电源无关，完全由电阻决定。

rlc串联谐振的谐振频率(3篇)

第1篇一、RLC串联谐振电路的基本原理RLC串联谐振电路由电阻R、电感L和电容C三个元件组成。

当电路中电压或电流的频率发生变化时，电路的阻抗Z也会随之变化。

当电路的阻抗Z达到最小值时，电路处于谐振状态，此时的频率称为谐振频率。

二、谐振频率的计算1. 谐振频率的定义谐振频率是指RLC串联电路在谐振状态下，电路的阻抗Z达到最小值时的频率。

在谐振状态下，电路的电流I与电压U之间的相位差为0，即电流和电压同相位。

2. 谐振频率的计算公式RLC串联电路的谐振频率可以通过以下公式计算：\[ f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]其中，$ f_0 $表示谐振频率，L表示电感，C表示电容。

三、谐振频率的影响因素1. 电感L和电容C谐振频率与电感L和电容C的乘积成反比。

当电感L或电容C增大时，谐振频率会减小；反之，当电感L或电容C减小时，谐振频率会增大。

2. 电阻R电阻R对谐振频率没有直接影响，但会影响电路的品质因数Q。

品质因数Q定义为：\[ Q = \frac{f_0}{\Delta f} \]其中，$ \Delta f $表示谐振曲线的带宽。

当电阻R增大时，品质因数Q减小，电路的带宽增大，谐振频率基本不变。

四、谐振频率在实际应用中的重要性1. 选择合适的谐振频率在实际应用中，选择合适的谐振频率可以提高电路的性能。

例如，在无线通信、信号传输等领域，通过选择合适的谐振频率，可以减小信号损耗，提高传输效率。

2. 提高电路的稳定性在电路设计和分析过程中，通过调整电感L和电容C的值，可以使电路在特定的频率下达到谐振状态，从而提高电路的稳定性。

3. 优化电路性能通过调整谐振频率，可以优化电路的性能。

例如，在滤波器设计中，通过选择合适的谐振频率，可以实现对特定频率信号的滤波。

五、总结RLC串联谐振电路的谐振频率是电路设计和分析中的一个重要参数。

通过掌握谐振频率的计算方法、影响因素以及在实际应用中的重要性，有助于我们更好地进行电路设计和优化。

rlc串联电路谐振条件和谐振频率

rlc串联电路谐振条件和谐振频率
RLC串联电路是由电感、电容和电阻组成的电路。

当电路中的电感、电容和电阻的数值达到一定的条件时，电路会出现谐振现象，也就是说，电路中的电流和电压会在一定的频率下达到最大值，这就是RLC谐振。

1. RLC串联电路谐振条件
电路中的电感、电容和电阻的数值以及电路的频率会影响电路的谐振现象。

电感是影响电路谐振频率的重要因素。

当电路中的电感较大时，电路的谐振频率会变低；反之，当电路中的电感较小时，电路的谐振频率会变高。

电阻是影响电路谐振现象的关键因素。

电阻会消耗电路中的能量，使得电路的振幅变小并且振动剧烈程度减弱。

因此，当电阻较大时，电路的谐振频率不仅变小，而且谐振现象减弱。

$$f_0=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}$$
其中，f0表示谐振频率，L为电感，C为电容。

在RLC串联电路中，根据电路参数的不同，谐振频率可以在几百kHz到几GHz之间。

在同一电路中，谐振频率是一个固定值，并且可以通过调整电感、电容和电阻的数值来改变频率。

因此，在电路设计中，正确选择电路参数可以使得电路在某一频率下会产生谐振现象，达到更好的工作效果。

总之，RLC串联电路的谐振条件和谐振频率是电路设计和选择电路参数时，必须注意的关键因素。

了解这些信息可以帮助我们正确选择适当的电路参数，并在应用中获得理想的工作效果。

RLC串联谐振

1Ω
0.1H 1μF
2. 求下图电路的谐振角频率
C2 i C
R
C1
L1
i
L
19

R j(ω C 2 ω L 2 ) R 2 (ω L)2 R (ω L)
G jB
ω0 L 0 谐振时 B=0，即 ω0 C 2 2 R (ω0 L)
求得
ω0
1 ( R )2 LC L
由电路参数决定。
当电路发生谐振时，电路相当于一个电阻：
R 2 (ω0 L) 2 Z (ω0 ) R0 L R RC
C2
ω1
1 串联谐振 L1 (C 2 C 3 )
ω2
1 L1C 2
并联谐振
ω1 ω2
15
阻抗的频率特性： Z ( )=jX( ) X( )
(a)
O
1
2

X( ) (b) O
1
2

16
LC串并联电路的应用：可构成各种无源滤波电路 (passive filter)。例：激励 u1(t)，包含两个频率1、2分量 (1<2)： u1(t) =u11(1)+u12(2) 要求响应u2(t)只含有1频率电压。如何实现？ + u1(t) _ 可由下列滤波电路实现： u2(t)
对(b)电路可作类似定性分析。
13
1 定量分析： jω L ( ) 1 L1 jω C2 jω L 2 (a) Z (ω) jω L 3 3 ω L C 1 1 1 2 jω L 1 jω C2 L3 3 ω L1 L3C 2 ω( L1 L3 ) j ω2 L1C 2 1 L1 当Z( )=0，即分子为零，有： 3 ω2 L1 L3 C 2 ω2 ( L1 L3 ) 0

RLC串联谐振频率及其计算公式

RLC串联谐振频率及其计算公式RLC串联谐振是指在一个串联RLC电路中，当电路的电感L、电容C 和电阻R满足一定条件时，电路会以特定的频率呈现出最大的振幅，此时电路达到了谐振状态。

在RLC串联谐振中，电路的谐振频率可以通过以下公式来计算：f=1/(2π√(LC))其中，f表示电路的谐振频率，L表示电感的值，C表示电容的值。

这个公式是由RLC串联谐振电路的特性方程推导而来。

首先，我们需要明确RLC串联谐振电路的特性方程：(LC)d²i(t)/dt² + RCdi(t)/dt + i(t) = Vmcos(ωt + φ)其中，i(t)表示电路中的电流，V表示电源的电压，ω表示电路中的角频率，φ表示相角。

在RLC串联谐振电路中，电流的振幅与频率有关，我们希望找到电路的谐振频率，即在特定的频率下电流的振幅最大。

为了求解这个特性方程，我们可以假设电流的解为：i(t) = Imcos(ωt + φ)将这个解代入特性方程中，可以得到：(ω²LC - ωRC + 1)Imcos(ωt + φ) = Vmcos(ωt + φ)通过对应项的比较，可以得到：ω²LC-ωRC+1=0这个方程即为RLC串联谐振电路的特性方程。

我们可以将这个方程变形为：ω²LC-ωRC=-1再进一步将ω表示为2πf，可以得到：(2πf)²LC-(2πf)RC=-1进一步变形得到：(2πf)²LC=(2πf)RC-1将LC分别乘到RC和-1上，并移项，可以得到：(2πf)²LC-(2πf)RC+1=0这个方程就是RLC串联谐振电路的特性方程。

为了求解谐振频率，我们需要将特性方程转化为标准的二次方程形式。

通过整理可以得到：(2πf)²LC-(2πf)RC+1=0(4π²f²LC-2πfRC+1)=0这个形式是一个一元二次方程，我们可以使用求根公式来求解。

RLC串联谐振频率和计算公式

RLC串联谐振频率及其计算公式串联谐振是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位,即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值上时相等的,从而使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压的情况下,所研究的电路中将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大.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. 串联谐振电路之特性：(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=06. 串联谐振电路之频率：(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. 串联谐振电路之质量因子：(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) 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。

RLC串联谐振频率及其计算公式精编版

RLC串联谐振频率及其计算公式串联谐振是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位,即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值上时相等的,从而使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压的情况下,所研究的电路中将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大.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. 串联谐振电路之特性：(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=06. 串联谐振电路之频率：(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. 串联谐振电路之质量因子：(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) 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。

RLC串联和并联谐振电路谐振时的特性

图12－21 并联电路谐振时的能量交换
由于i(t)=iL(t)+iC(t)=0 (相当于虚开路),任何时刻进入电感和电容得总瞬时功率为零,即pL(t)+pC(t)=0。电感和电容与电流源和电阻之间没有能量交换。电流源发出得功率全
部被电阻吸收,即pS(t)=pR(t) 。能量在电感和电容间往复交换(图12－21)，形成了电
IR GU IS
IL
1 U
j0 L
j R
0L
IS
jQIS
IC j0CU j0 RCIS jQIS
(12 43) (12 44) (12 45)
其中
Q
R
0L
R 0 C
R
C L
(12 46)
称为RLC并联谐振电路得品质因数,其量值等于谐振时感纳或容纳与电导之比。电路谐振时得相量图如图12-20(b) 所示。
L 1 () arctan( C )
R
(12 25) (12 26)
1、谐振条件
当 ωL ωC1 0 ，即 ω
1 时，()=0,
LC
|Z(j)|=R,电压u(t)与电流i(t)相位相同,电路发生谐振。
也就就是说,RLC串联电路得谐振条件为
0
1 LC
(12 27)
式中 ω 0＝
G j(C 1 ) | Y ( j) | () L
其中
(12 38)
| Y ( j) | G 2 (C 1 )2 L
C 1
() arctan(
L )
G
(12 39) (12 40)
1、谐振条件
当
C
1
L
0 时,
Y(j)=G=1/R，电压u(t)和电流i(t)

RLC串联和并联谐振电路谐振时的特性

图12－22
解：根据其相量模型[图12-
R2
R
(L)2
jCR2
L (L)2
图12－22
Y (j)R 2 R ( L )2j C R 2 (L L )2
令上式虚部为零 C L 0 R2 (L)2
求得
0
1 1C2R LC L
1 11 LC Q2
图12—17串联电路谐振时的能量交换
电感和电容之间互相交换能量，其过程如下:当电流减小时，电感中磁场能量WL=0.5Li2减小，所放出的能量全部被电容吸收，并转换为电场能量，如图12-17(a)所示。当电流增加时，电容电压减小，电容中电场能量WC=0.5Cu2减小，所放出的能量全部被电感吸收，并转换为磁场能量，如图12－17(b)所示。
W W L W C L L 2 C IC 2 C U 2 I S 2R ( 1 4 2 )8
谐振时电感和电容的总能量保持常量，即
W W L W C L L 2 C IC 2 C U 2 I S 2R ( 1 4 2 )8
图12－21 并联电路谐振时的能量交换
由于并联电路的电压相同，即UL=UC=RIS。当电阻R增加到2倍，或电容 C 增加到4倍( Q R 增C 加一倍)时，总储
1. 谐振条件
当 ωL ω1C 0 ，即 ω
1 LC
时，()=0,
|Z(j)|=R,电压u(t)与电流i(t)相位相同，电路发生谐振。
也就是说，RLC串联电路的谐振条件为
0
1 LC
(122)7
式中 ω 0＝
1 LC
称为电路的固有谐振角频率。
当电路激励信号的频率与谐振频率相同时，电路发生谐振。用频率表示的谐振条件为

RLC串联谐振频率和其计算公式

RLC串联谐振频率及其计算公式串联谐振是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位,即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值上时相等的,从而使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压的情况下,所研究的电路中将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大.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. 串联谐振电路之特性：(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=06. 串联谐振电路之频率：(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. 串联谐振电路之质量因子：(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) 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。

RLC串联谐振电路及答案

RLC串联谐振电路及答案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：UL?UC 即XL?XC11得：???CLC（2）、谐振角频率与频率：由1谐振频率f0?2?LC?L?（3）、谐振时的相量图：UL UR=U I????Uc（4）、串联谐振电路的特点：①.电路阻抗最小：Z=R②、电路中电流电大：I0=U/R③、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：UL=UC=I0XL=I0XC=?XUXL=LU=QU RR式中：Q叫做电路的品质因数，其值为：Q?XLXC2?f0L1＞＞1(由于一般串联谐振电路中的R很小，所以Q值???RRR2?f0CR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UL=UC，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f0?12?LC谐振回路的品质因数为Q?2?f0L R 谐振时元件L和C上的电压为UL?UC?5QmV?5LmV RC2、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C?11??1.58?F 2(2?f0)L631014.4 回路的品质因数为Q?2?f0L6.28?400?0.1??74 R3.43、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。