文档介绍：交流电路的谐振现象
教学目标
观察交流电路的谐振现象，了解串联谐振电路产生谐振的条件及特征；
测量串联谐振电路的谐振曲线；
掌握串联谐振电路品质因数Q 的测量方法及其物理意义。
教学重点
串联谐振电路谐振曲线的测量。
教学难点
发生谐振时的频率fo叫做谐振频率，此时的角频率 0即为谐振角频率，它
们之间的关系为:
谐振时的总阻抗等于电阻，从而总电压和电阻上的电压相等。这是否说，电
容和电感上此时没有电压呢？事实上恰恰相反， 在通常的谐振电路中，谐振时电 容和电感上的电压往往比总电压大几十倍到几百倍。 只是因为谐振时电容和电感 上电压大小相等，而它们的位相总是相差，因而彼此抵消了。这种分压大于总
电压的现象，只有在同时包含电容和电感的电路中才可能出现。
谐振时,
,电容或电感元件上的电压与总电压的比
值Q,定义为电路的品质因数,
表明谐振时电容或电感上的电压均为总电压的 Q倍。通常Q 1,所以电容或电 感上的电压可以比总电压大得多， 故此又称串联谐振为电压谐振。在实验操作中 要特别注意这一点，以防危险。
Q值反映了谐振电路的固有性质。
当电阻、电容和电感确定后，电路的品质因数就确定了。
谐振电路在无线电技术中最重要的应用是选择讯号。例如，各广播电台以不
同频率的电磁波向空间发射自己的讯号， 收音机的调谐旋钮与谐振电路的可变电 容器相连，改变电容，就可改变电路的谐振频率。当电路的谐振频率与某个电台 的发射频率一致时，我们收到它的讯号就最强，其它发射频率与电路的谐振频率 像差较远的电台就收听不到。这就是利用了谐振电路的选频特性。
为了定量地说明频率选择性的好坏程度，通常引用“通频带宽度”的概念。 规定，在谐振峰两边电流值等于最大值的约 70%的两点所对应的频率之差为通频 带宽度，它的大小等于其边缘频率 力、f2之差f: f f2 G。在此频率范围
内，电流的数值都超过电流最大值的70%。根据定义，可推出通频带宽度反比于
谐振电路的品质因数
谐振电路的通频带宽度反比于谐振电路的 Q值。通频带宽度越小，谐振峰越 尖锐。那么，只要电台讯号的频率稍一偏离谐振频率，它的讯号就大大减弱，发 射频率比较相近的电台不至于“用台”。所以说，Q值越大，谐振峰越尖锐的电 路，它的频率选择性就越强。
总之，用联谐振电路具有如下特性。
(1)电路总阻抗最小，为纯电阻；
(2)回路电流最大；
(3)电压、电流位相一致；
(4)电感上的电压与电容上的电压大小相等，位相相差 冗，且总是总电压 的Q倍；
(5)电路对频率具有选择性。
2、RLC并联谐振电路
RLC并联谐振电路也具有谐振的特性，但是与 RLC串联电路有较大的差 别，电路总阻抗、回路中电压与电流之间的相位差与角频率的关系如下：
并联谐振电路的性质有些与串联谐振电路差不多， 有些性质刚好相反。这里
我们只通过同串联谐振电路的对比简单地介绍一下并联谐振电路的性质。
(1)并联谐振电路的总电流和等效阻抗的频率特性与串联谐振电路相反。在谐
振频率下，电流有极小值，而等效阻抗有极大值。
(2)并联谐振电路位相的频率特性与串联谐振电路相反。低频时①>0,整个电
路呈电感性；高频时①<0 ,整个电路呈电容性。谐振频率为：
(3)谐振时，