11-2RLC串聯電路中的諧振
1.諧振的定義：含RLC的一端口電路三并聯電阻電流表達式，在特定條件下出現端電流、電流同相位的現象，稱電路發生了諧振。
2.串聯諧振的條件
(1)對于RLC串聯電路，當X=0,即ω0L=1/(ω0C)時，電路發生諧振，其中ω0=1/√(LC)為諧振角頻度，而f0=1/[2π√(LC)]稱為諧振頻度。
(2)RLC串聯電路的諧振頻度只有1個，僅與電路中L、C有關，與內阻R無關。
(3)串聯電路實現諧振的方法
①保持LC不變，改變電源頻度；
②電源頻度不變，改變L或C。
3.RLC串聯電路諧振的特征
(1)阻抗的頻度特點Z=|Z(ω)|∠φ(ω)，其中幅頻特點|Z(ω)|=√(R^2+X^2)三并聯電阻電流表達式，相頻特點φ(ω)=(X/R)，對應的頻度響應曲線如圖。
(2)Z（jω）基頻曲線表明阻抗特點可分為三個區域：
①容性區：ωω0,X(jω)>0，φ(jω)>0,|Z(jω)|>R，且當ω無窮大時|Z(jω)|趨向無窮大
(3)RLC串聯電路諧振的特征
①諧振時電源電流與電壓同相，且入端阻抗為純內阻Z=R，此時的阻抗值|Z|最小，電壓達到最大值I0=U/R。
②諧振時LC上的電流大小相等，相位相反，串聯總電流為零（串聯諧振稱作為電流諧振），LC相當于漏電，內阻電流達到最大值UR=U。
③諧振電路的品質質數定義式如圖，它反映電路中RLC三個參數對諧振狀態的影響。
④當Q小于1時，電感和電容兩端將出現Q倍于總電流的過電流（Uc=UL=QU）。
例：求諧振電壓和此時的電容電流
⑤諧振時，電源只向電路輸送有功功率，此時內阻功率達到最大值P=U^2/R；而電路吸收的無功功率為零，表明電感和電容的無功大小相等，相互補償，彼此進行能量交換。
(4)諧振時的能量關系
①電感和電容能量按余弦規律變化，最大值相等。L、C電場能量和磁場能量作周期振蕩性的交換，而不與電源進行能量交換。
②儲存的電磁能總和是不隨時間變化的常量，且等于最大值W總=WL+WC=C*Q^2*U^2
③Q是反映諧振回路中電磁振蕩程度的量，Q越大，總能量就越大，維持振蕩所需的能量就越小，振蕩程度越激烈，則振蕩電路的品質越好。通常在要求發生諧振的回路中希望盡可能提升Q值。
例：求RLC及Q