串联谐振与并联谐振的区别


在交流电电路中,当电容电抗在某个给定频率下被电感电抗平衡时,电路中的这种状态称为谐振。电路中发生谐振的电源电压频率称为谐振频率。在电路谐振时,电容和电感的电抗相互抵消。此外,在谐振状态下,电源不吸收任何无功功率。

根据电容和电感在电路中的排列方式,谐振分为两种类型:

  • 串联谐振
  • 并联谐振

本文描述了串联谐振和并联谐振的区别。我们还添加了串联谐振和并联谐振的简短描述,方便您理解其区别。

什么是串联谐振?

电阻(R)、电感(L)和电容(C)串联连接,并且在某个电源电压频率下,电感和电容的作用相互抵消,使得电路表现为纯电阻电路时,这种串联电路的状态称为串联谐振

在串联谐振中,电感电抗(XL)和电容电抗(XC)相等,因此串联谐振电路的总阻抗等于电路的电阻,即:

$$Z\:=\:R$$

因此,在串联谐振状态下,电路的阻抗最小。因此,流过电路的电流将最大。串联谐振导致串联RLC电路的导纳最大。

串联谐振的一些常见应用:

  • 振荡电路
  • 电压放大器
  • 高频滤波器等。

什么是并联谐振?

当电阻(R)、电感(L)和电容(C)并联连接,并且在特定电源频率下电感的作用抵消电容的作用时,电路的这种状态称为并联谐振

并联谐振导致电路阻抗最大。结果,在并联谐振时流过电路的电流最小。由于并联谐振消除了电容和电感对电路的影响,因此电路表现为纯电阻电路。并联谐振也用于许多应用,例如:

  • 电流放大器
  • 滤波器电路
  • 射频放大器
  • 感应加热系统等。

串联谐振与并联谐振的区别

串联谐振和并联谐振的主要区别在下表中给出:

区别依据串联谐振并联谐振
定义当电阻、电感和电容串联连接到交流电源上,并且电感和电容在特定频率下相互抵消其作用时,这种串联电路的状态称为串联谐振。当电阻、电感和电容并联连接到交流电源上,并且电感和电容在特定电源频率下相互抵消其作用时,这种并联RLC电路的状态称为并联谐振。
阻抗在串联谐振时,串联RLC电路的阻抗最小。在并联谐振时,并联RLC电路的阻抗最大。
导纳在串联谐振时,串联RLC电路的导纳最大。在并联谐振时,并联RLC电路的导纳最小。
电流串联谐振导致电路中的电流最大。在并联谐振时,电路中的电流最小。
电路特性在串联谐振时,串联RLC电路表现为受纳电路。在并联谐振时,并联RLC电路表现为排斥电路。
放大倍数串联谐振放大电路中的电压。并联谐振放大电路中的电流。
有效阻抗方程在串联谐振时,串联RLC电路的有效阻抗由下式给出:
$$Z\:=\:R$$
在并联谐振时,并联RLC电路的有效阻抗由下式给出:
$$Z\:=\:\frac{L}{CR}$$
品质因数 (Q 因数)对于串联谐振,品质因数由下式给出:
$$Q-\mathrm{因数}\:=\:\frac{\omega_{0}L}{R}\:=\:\frac{1}{\omega_{0}RC}$$
对于并联谐振,品质因数由下式给出:
$$Q-\mathrm{因数}\:=\:\frac{R}{\omega_{0}L}\:=\omega_{0}RC$$
应用串联谐振广泛用于调谐、振荡电路、电压放大器、高频滤波器等。并联谐振用于电流放大器、感应加热、滤波器、射频放大器等。

结论

本文通过考虑基本定义、阻抗、电流、应用等各种参数,突出了串联谐振和并联谐振之间的一些区别。串联谐振和并联谐振之间的主要区别在于:串联谐振导致电路阻抗最小,电流最大;而并联谐振导致电路阻抗最大,电流最小。

更新于:2023年11月3日

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