谐振详解[1]
谐振 品质因数-概述说明以及解释
谐振品质因数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述谐振是一种物理现象，指的是当一个物体或系统受到外力作用时，其振动频率与外力的频率相匹配，产生共振的情况。
在谐振的状态下，物体或系统的振幅会显著增大，达到最大值。
谐振是许多领域中的重要现象，如机械、电子、光学等，有着广泛的应用和研究意义。
谐振的原理可以用简谐振动的概念来说明。
简谐振动是指一个物体或系统以固定频率、固定振幅、固定相位进行周期性振动的状态。
常见的例子有钟摆的摆动、弹簧的振动等。
当外力作用在一个物体或系统上时，如果外力的频率与物体或系统的固有振动频率相同或接近，就会产生谐振现象。
谐振在许多领域中都有重要的应用。
例如，在机械领域中，谐振现象广泛应用于共振装置的设计，如桥梁、建筑物和车辆的抗震装置。
在电子学中，谐振用来设计和调谐无线电和电视接收器等电子设备，以使其能够选择性地接收特定频率的信号。
在光学领域，谐振现象可以帮助我们理解干涉和衍射现象，并用于光学仪器的设计。
在谐振研究中，一个重要的参数是品质因数。
品质因数是一个物体或系统在谐振状态下能量损耗的程度。
品质因数越大，代表物体或系统的能量损耗越小，能够保持更长时间的振动状态。
因此，品质因数对谐振的影响非常重要，在谐振研究和应用中占据着重要地位。
本文将重点介绍谐振的定义、原理和应用。
首先，我们将详细解释谐振的定义和相关概念。
然后，我们将深入探讨谐振的原理，并解释其现象背后的物理机制。
接下来，我们将介绍谐振在不同领域中的应用，并举例说明其实际应用场景。
最后，我们将总结谐振的重要性，强调品质因数对谐振的影响，并展望谐振研究的未来方向。
通过本文的介绍和讨论，读者将对谐振有一个全面的了解，并能够进一步深入研究和应用谐振相关的领域。
1.2 文章结构文章结构部分：本文将分为引言、正文和结论三个部分来探讨谐振和品质因数的相关内容。
在引言部分，我们将给出本文的概述，解释谐振和品质因数的基本概念，并介绍文章结构。
谐振的定义及介绍
谐振科技名词定义中文名称：谐振英文名称：resonance其他名称：共振定义：强迫振荡频率非常接近于自由振荡频率的系统中出现的振荡现象。
所属学科：（一级学科）；（二级学科）本内容由审定公布百科名片谐振电路图谐振即物理的简谐振动，物体的加速度在跟偏离平衡位置的位移成正比，且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。
其动力学方程式是F=-kx。
谐振的现象是电流增大和电压减小，越接近谐振中心，电流表电压表功率表转动变化快，但是和短路得区别是不会出现零序量。
目录展开谐振定义定义在物理学里，有一个概念叫：当策动力的频率和系统的固有频率相等时，系统受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。
电路里的谐振其实也是这个意思：当电路的激励的频率等于电路的时，电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。
实际上，共振和谐振表达的是同样一种现象。
这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。
应用收音机利用谐振现象利用的就是谐振现象。
转动收音机的旋钮时，就是在变动里边的电路的固有频率。
忽然，在某一点，电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来，于是，它们发生了谐振。
远方的声音从收音机中传出来。
这声音是谐振的产物。
谐振电路由电感L和C组成的，可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路，统称为谐振电路。
在电子和无线电工程中，经常要从许多电信号中选取出我们所需要的电信号，而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤出，为此就需要有一个选择电路，即谐振电路。
另一方面，在电力工程中，有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害，例如或过电流。
所以，对谐振电路的研究，无论是从利用方面，或是从限制其危害方面来看，都有重要意义。
§ 的电路一．谐振与谐振条件二．电路的固有三．谐振，特征阻抗与一．谐振与谐振条件由电感L和电容C串联而组成的谐振电路称为串联谐振电路，如图9-1-1所示。
其中R为电路的总电阻，即R=RL+RC，RL和RC分别为电感元件与电容元件的电阻；Us 为电压源电压，ω为电源角频率。
谐振的特点
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： 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。
谐振的定义及介绍
v1.0 可编辑可修改谐振科技名词定义中文名称：谐振英文名称：resonance其他名称：共振定义：强迫振荡频率非常接近于自由振荡频率的系统中出现的振荡现象。
所属学科：电力（一级学科）；通论（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片谐振电路图谐振即物理的简谐振动，物体的加速度在跟偏离平衡位置的位移成正比，且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。
其动力学方程式是F=-kx。
谐振的现象是电流增大和电压减小，越接近谐振中心，电流表电压表功率表转动变化快，但是和短路得区别是不会出现零序量。
目录展开定义在物理学里，有一个概念叫共振：当策动力的频率和系统的固有频率相等时，系统受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。
电路里的谐振其实也是这个意思：当电路的激励的频率等于电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。
实际上，共振和谐振表达的是同样一种现象。
这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。
应用v1.0 可编辑可修改收音机利用谐振现象收音机利用的就是谐振现象。
转动收音机的旋钮时，就是在变动里边的电路的固有频率。
忽然，在某一点，电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来，于是，它们发生了谐振。
远方的声音从收音机中传出来。
这声音是谐振的产物。
谐振电路由电感L和电容C组成的，可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路，统称为谐振电路。
在电子和无线电工程中，经常要从许多电信号中选取出我们所需要的电信号，而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤出，为此就需要有一个选择电路，即谐振电路。
另一方面，在电力工程中，有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害，例如过电压或过电流。
所以，对谐振电路的研究，无论是从利用方面，或是从限制其危害方面来看，都有重要意义。
§ 串联谐振的电路一．谐振与谐振条件二．电路的固有谐振频率三．谐振阻抗，特征阻抗与品质因数一．谐振与谐振条件由电感L和电容C串联而组成的谐振电路称为串联谐振电路，如图9-1-1所示。
谐振知识点总结
谐振知识点总结1. 谐振的基本概念谐振是指系统在受到外力激励的情况下，发生幅度增大的现象。
在固有频率与外力频率相等的条件下，系统的振幅会不断增大，这种现象就是谐振。
谐振可以分为机械谐振和电磁谐振两种。
在机械谐振中，系统通过弹簧和质点的振动来实现谐振；在电磁谐振中，系统通过电感和电容的振动来实现谐振。
2. 谐振的条件谐振的发生需要满足两个条件：一是外力频率等于系统的固有频率，二是系统存在阻尼，但是阻尼又不能太大。
外力频率等于系统的固有频率是谐振发生的基本条件。
当外力的频率与系统的固有频率相等时，系统受到的外力就能够最大程度地推动系统振动，从而产生谐振现象。
系统存在阻尼是保证谐振稳定性的重要条件。
阻尼会限制系统振幅的增长，并且当阻尼过大时，系统的谐振现象也会减小甚至消失。
3. 谐振的特点谐振具有以下几个特点：（1）幅度增大：当外力频率等于系统的固有频率时，系统的振幅会随着时间不断增大，直到受到限制。
（2）频率选择性：只有在外力频率等于系统的固有频率时，系统才会产生谐振现象。
（3）稳定性：在存在适当的阻尼情况下，系统的谐振现象是稳定的。
4. 谐振的应用谐振在日常生活和工程技术中具有重要的应用价值。
（1）调节器件：基于谐振的原理，可以制作调节开关、蜂鸣器等调频器件。
（2）接收信号：在电路中，谐振可以用于接收特定频率的信号，如调谐电路。
（3）减震：在建筑和桥梁工程中，可以利用谐振原理设计减震器来减少振动产生的影响。
（4）医学领域：声波和人体器官之间的共振现象，可以被应用在超声波检查、治疗和成像。
5. 谐振的危害虽然谐振在某些情况下带来便利，但它也可能带来一些危害。
（1）系统损坏：当振幅不断增大时，系统可能无法承受这种振幅而导致损坏。
（2）结构破坏：在受到谐振的外力作用下，结构物体可能发生共振破坏。
（3）能耗增加：在某些机械系统中，谐振会导致振动能量的大量损失，从而增加系统的能耗。
6. 谐振现象的研究方法谐振现象的研究是通过试验、观察和仿真等手段进行的。
电工电子技术基础知识点详解6-1-2-交流电路的谐振
收音机
高频淬火
3.11 电路中的谐振
在既有电容又有电感的电路中，当电源的 频率和电路的参数符合一定的条件时，电路输 入电压与输入电流的相位相同，整个电路呈电 阻性，这种现象称为谐振。
此时：Q = 0，电容电场能与电感磁场能完全补偿
|
QL PBiblioteka |=|QC P
|
=
Qf
：电路的品质因数，说明谐振强度。
u
L uL
L 和 C 串联部分相当于短路
－
(3) UL ＝ UC —→ 电压谐振
C +uC －
(4) 品质因数：
－
Qf
=
QC(QL) P
=
I2XC(I2XL) = UC (UL ) = 1
I2R
UR
L C
【例】下图为收音机的接收电路，各地电台发射的无线电波在天线线圈中 分别产生各自频率的微弱的感应电动势 e1 、e2 、e3 、…调节可变电容器， 使某一频率的信号发生串联谐振，从而使该频率的电台信号在输出端产生 较大的输出电压，以起到选择收听该电台广播的目的。今已知 L = 0.25 mH， C 在 40～350 pF 之间可调。求收音机收听的频率范围。
3.11 电路中的谐振
二、并联谐振
i
iX
+
iR
iC
1. 条件：
IL = IC
iL
⇒ XL = XC
u
R
C
L
⇒
ωL
=
1
ωC
－
fn =
1 2π√ LC
3.11 电路中的谐振
二、并联谐振
i
iX
+
iR
（整理）谐振详解.
（整理）谐振详解.第5章谐振电路谐振是正弦交流电路中可能发⽣的⼀种特殊现象。
研究电路的谐振，对于强电类专业来讲，主要是为了避免过电压与过电流现象的出现，因此不需研究过细。
但对弱电类（电⼦、⾃动化控制类）专业⽽⾔，谐振现象⼴泛应⽤于实际⼯程技术中，例如收⾳机中的中频放⼤器，电视机或收⾳机输⼊回路的调谐电路，各类仪器仪表中的滤波电路、L C 振荡回路，利⽤谐振特性制成的Q 表等。
因此，需要对谐振电路有⼀套相应的分析⽅法。
本章学习的重点：●串联谐振与并联谐振的概念及其发⽣的条件；●谐振电路的基本特征和谐振电路的通频带；●交流电路中最⼤功率的传输条件。
5．1 串联谐振1、学习指导（1）谐振条件串联谐振的条件是：C L 001ωω=，由谐振条件导出了谐振时的电路频率LC f π210= （2）串联谐振特征①电路发⽣串联谐振时，电路中阻抗最⼩，且等于谐振电路中线圈的铜耗电阻R ；②若串谐电路中的电压⼀定，由于阻抗最⼩，因此电流达到最⼤，且与电压同相位；③串谐发⽣时，在L 和C 两端出现过电压现象，即U L0= U C0= QU S2、学习检验结果解析（1）RLC 串联电路发⽣谐振的条件是什么？如何使RLC 串联电路发⽣谐振？解析：RLC 串联电路发⽣谐振的条件是：CL 001ωω=，即串联电路的电抗为零。
使RLC串联电路发⽣谐振的⽅法有：①调整信号源的频率，使之等于电路的固有频率；②信号源的频率不变时，可以改变电路中的L 值或C 值的⼤⼩，使电路的固有频率等于信号源的频率。
（2）串联谐振电路谐振时的基本特性有哪些？解析：串联谐振电路谐振时的基本特性有：①对信号源呈现的阻抗最⼩，且为电阻特性；②串联回路中的电流最⼤，且与外加电压同相；③串谐时电感和电容两元件的电抗值相等，且等于电路的特性阻抗；④电感和电容元件两端的电压⼤⼩相等、相位相反，且数值等于输⼊电压的Q 倍（其中Q 是串联谐振回路的品质因数）。
（3）串联谐振电路的品质因数Q 与电路的频率特性曲线有什么关系？是否影响通频带？解析：串联谐振电路的品质因数CL R Q 1=是分析谐振电路时常⽤到的⼀个重要的性能指标。
谐振
2、并联谐振
发生在线圈和电容并联电路中的谐振称为 并联电路的总电流等于线圈电流的有功 分量，电路呈阻性。 并联谐振时电路呈高 阻抗这一特点被用来 并联谐振的特点： 消除某种谐波。 ①总电流达到最小值。当线圈电阻可以忽略 时，总电流接近于零，电路阻抗接近等于无 限大。
1、串联谐振
发生在RLC串联电路中的谐振称为串联谐振。当电 路中的感抗XL等于容抗XC时，电压和电流的相位差ψ＝ 0o，电压和电流同相位，功率因数等于1，此时电路发生 谐振。因而发生串联谐振的条件是 ωL＝1／ ωC 在电力系统中要避免 无线电和电讯工程常 发生串联谐振，以免出 利用串联谐振 谐振时的特点： 现过大电压损坏线圈、 使微弱信号放大 电容器和其他设备。 ①电路的阻抗Z＝R，为一纯电阻，且达到最小值，在电 源电压不变的情况下，电流达到最大值，其值为I＝U/R ②电感电压和电容电压相等 UL＝UC＝IXL＝IXC＝UXL／R＝UXC／R 如果XC＝XL≥R，则UL＝UC≥U ，所以串联谐振也叫电压 谐振。
②线圈支路和电容支路的电流可能比总电流 大许多倍。因此，并联谐振也称电流谐振。
3、铁磁谐振
电压互感器铁磁谐振常发生在中性点不接地系统中。 谐振常受到的激发原因有两种：一是电源对只带电压互感 器的空母线突然合闸；二是发生单相接地。 谐振的后果：电压互感器会出现很大的励磁涌流，使电 压互感器一次电流增大十几倍，诱发电压互感器过电压 。谐波本身可能是基波、分频或者是高频 谐振现象： 电压互感器发生基波谐振的现象是：两相对地电压升高， 一相降低，或者是两相对地电压降低，一相升高。 电压互感器发生分频谐振的现象是：三相电压同时或依 次轮流升高，电压表指针在同范围内低频（每秒1次左右） 摆动。 谐振时其线电压不变
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∙在rlc电路中。
当电路的阻抗z（jw）的虚部为0时，此时z（jw）=r在频率w下最小。
此时电流i=u/|z|最大，此时可将频率为w的电流选出。
反之y=g往掉该频率，这是它们的关键点选频电路：利用lc串联电路。
和lc并联电路的谐振办到的，当w=1/√（lc）。
即f=1/2π√（lc）时，lc串联电路z=r发生谐振。
lc相当于短路。
谐振是什么意思可将频率为w的电流选出当w=1/√（lc），即f=1/2π√（lc）时。
lc并联电路z=g+j（wc-1/wl）的虚部为0，即j（wc-1/wl）=0。
此时导纳g 最小，即阻抗z最大。
lc并联电路相当于开路，可将频率为w的电流往掉，选频电路就就是lc的串并联用上面的关系达到选频的。
谐振电路振荡电路：就是有rlc 或电源的电路。
其中只有lc的串联电路w=1/√（lc），谐振电路：应该就是串联谐振和并联谐振吧。
滤波电路：应该跟选频电路差未几吧，串联谐振和并联谐振的区别：上面有讲到。
lc串联电路中z（jw）=r+j（wl-1/wc），lc并联电路中导纳y=g+j（wc-1/wl）。
所以w=1/√（lc），即f=1/2π√（lc）时前者电流最大。
被选出，后者电流最小。
被过滤，我只是大学生的啦知识有限。
不知对你有不有用，对了 w是指频率。
j是虚部符号，其他符号都有注明。
呵呵怕你的版本跟我的不一样
∙谐振即物理的简谐振动，物体在跟偏离平衡位置的位移成正比。
且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，其动力学方程式是f=-kx。
谐振是什么
∙谐振的现象是电流增大和电压减小，越接近谐振中心。
电流表电压表功率表转动变化快，但是和短路得区别是不会出现零序量，
∙在物理学里。
有一个概念叫共振：当策动力的频率和系统的固有频率相等时，系统受迫振动的振幅最大。
这种现象叫共振。
谐振器电路里的谐振实在也是这个意思：当电路的激励的频率即是电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值，实际上。
共振和谐振表达的是同样一种现象。
铁磁谐振这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已，
∙收音机利用的就是谐振现象。
谐振频率是什么转动收音机的旋钮时，就是在变动里边的电路的固有频率，忽然。
在某一点，电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来。
于是，它们发生了谐振。
串联谐振远方的声音从收音机中传出来，这声音是谐振的产物。
谐振频率
∙谐振电路
∙由电感l和电容c组成的。
可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路，统称为谐振电路，在电子和无线电工程中。
经常要从很多电信号中选取出我们所需要的电信号，而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤出。
为此就需要有一个选择电路，即谐振电路。
并联谐振另一方面。
在电力工程中，有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害。
例如过电压或过电流，所以，对谐振电路的研究。
无论是从利用方面，或是从限制其危害方面来看。
都有重要意义。
大虾是什么意思
∙§9.1 串联谐振的电路
∙一．谐振与谐振条件
∙二．电路的固有谐振频率
∙三．谐振阻抗，特征阻抗与品质因数
∙一．谐振与谐振条件
∙由电感l和电容c串联而组成的谐振电路称为串联谐振电路。
如图9-1-1所示，其中r为电路的总电阻，即r=rl+rc。
rl和rc分别为电感元件与电容元件的电阻；为电压源电压，ω为电源角频率。
该电路的输进阻抗为
∙其中x=ωl-1/ωc，故得z的模和幅角分别为
∙由式（9-1-2）可见。
当x=ωl-1/ωc=0时，即有φ=0。
即与相同。
此时我们就说电路发生了谐振，而电路达到谐振的条件即为
∙x=ωl-1/ωc=0 （9-1-3）
∙图9-1-1 串联谐振电路
∙二．电路的固有谐振频率
∙由式（9-1-3）可得
∙ω0称为电路的固有谐振角频率，简称谐振角频率。
由于它只由电路本身的参数l，c所决定。
电路的谐振频率则为
∙三．谐振阻抗。
特征阻抗与品质因数
∙电路在谐振时的输进阻抗称为谐振阻抗，用z0表示，由于谐振时的电抗x=0。
故由式（9-1-1）得谐振阻抗为
∙z0=r
∙可见z0为纯电阻，其值为最小。
∙谐振时的感抗xl0和容抗xc0称为电路的特征阻抗。
用ρ表示，即
∙可见ρ只与电路参数l，c有关。
而与ω无关，且有xl0=xc0。
∙品质因数用q表示。
定义为特征阻抗ρ与电路的总电阻r之比，即
∙q=ρ/r=xl0/r=xc0/r
∙在电子工程中。
q值一般在10-500之间，由上式可得
∙ρ=xl0=xc0=qr
∙故可得谐振阻抗的又一表示式为
∙z0=r=ρ/q
∙在电路分析中一般多采用电路元件的品质因数。
电感元件与电容元件的品质因数分别定义为
∙即电路的品质因数q，实际上可以为就是电感元件的品质因数ql，以后若提到品质因数q。
今指ql。
∙四．谐振时电路的特性
∙五．电路的频率特性
∙四．谐振时电路的特性
∙谐振电路在谐振时的特性有
∙1．谐振阻抗z0为纯电阻，其值为最小。
即z0=r，
∙2．电流与电源电压同相位，即φ=ψu-ψi=0。
∙3．电流的模达到最大值。
即i=i0=us/r0 ，i0称为谐振电流，
∙4． l和c两端均可能出现高电压。
即
∙ul0=i0xl0=us/r xl0=qus
∙uc0=i0xc0=us/r xc0=qus
∙可见当q?1时，即有ul0=uco?us。
故串联谐振又称为电压谐振。
这种出现高电压的现象，在无线电和电子工程中极为有用。
但在电力工程中却表现为有害，应予以防止，
∙由上两式。
我们又可得到q的另一表示式和物理意义，即
∙q=ul0/us=uc0/us
∙5．谐振时电路的向量图如图9-1-2所示。
由图可见。
l和c两真个电压大小相等，相位相反。
互相抵消了，故有。
∙五．电路的频率特性
∙电路的各物理量随电源频率ω而变化的函数关系称为电路的频率特性，研究电路频率特性的目的在于进一步研究谐振电路的选择性与通频带题目。
∙1．阻抗的模频特性与相频特性电路的感抗xl，容抗xc。
电抗x，阻抗的模分别为
∙它们的频率特性如图9-1-3(a)所示。
统称为阻抗的模频特性，由图可见，当ω=0时。
，当0。