在含有電阻、電感和電容的交流電路中，電路兩端電壓與其電流一般是不同相的，若調(diào)節(jié)電路參數(shù)或電源頻率使電流與電壓同相，電路呈現(xiàn)純電阻性，這時(shí)電路的工作狀態(tài)稱為諧振。諧振現(xiàn)象是正弦交流電路的一種特定現(xiàn)象，它在電子和通訊工程中得到廣泛應(yīng)用，但在電力系統(tǒng)中，發(fā)生諧振有可能破壞系統(tǒng)的正常工作。諧振通常分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振。

一、串聯(lián)諧振

1、串聯(lián)諧振的概念

在電阻、電感和電容組成的串聯(lián)電路中，當(dāng)容抗XC與感抗XL相等時(shí)，感抗和容抗的作用互相抵消，電路呈現(xiàn)純電阻性(Z=√R2+(XL-Xc)2=√R2+0=R)，通過電路的電流與電路兩端的電壓同相，串聯(lián)電路出現(xiàn)的這種現(xiàn)象稱為串聯(lián)諧振。當(dāng)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)電路中總阻抗最小，電流將達(dá)到最大值。在電感和電容上可能產(chǎn)生比電源電壓大很多倍的高電壓，因此串聯(lián)諧振也稱電壓諧振。

2、串聯(lián)諧振的特點(diǎn)

1）電路總阻抗Z=R，Z最小，而電流達(dá)到最大值(I=U/R)。
2）電感和電容上的電壓UL=Uc，當(dāng)XL=Xc?R時(shí)，UL=Uc將大大超過電源電壓U，即UL=Uc?U，L和C處在高電壓下，可能導(dǎo)致L、C的電擊穿，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行不利。

3）因?yàn)镼L=Qc，所以cosφ=1，QL與Qc不經(jīng)過電源而在電容與電感之間直接進(jìn)行能量的交換。當(dāng)電感需要QL時(shí)，正好電容輸出Qc，反之亦然。

4）電路的諧振頻率f0為

f0=1/2π√LC 。在L和C已定的情況下，當(dāng)電源頻率f=f0時(shí)，就會(huì)發(fā)生串聯(lián)諧振。

3、串聯(lián)諧振的應(yīng)用

1）串聯(lián)諧振裝置是運(yùn)用串聯(lián)諧振原理設(shè)計(jì)的最新型交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備。一套串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)設(shè)備，可兼顧電力變壓器、交聯(lián)電纜、開關(guān)柜、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、GIS和SF6開關(guān)、母線、套管、CT、PT等試品的交流耐壓試驗(yàn)，是全能型的交流耐壓設(shè)備。

2）利用串聯(lián)諧振產(chǎn)生工頻高電壓，應(yīng)用在高電壓技術(shù)中，為變壓器等電力設(shè)備做耐壓試驗(yàn)，可以有效的發(fā)現(xiàn)設(shè)備中危險(xiǎn)的集中性缺陷，是檢驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度的最有效和最直接的方法。

3）在收音機(jī)中，常利用串聯(lián)諧振電路來選擇電臺(tái)信號(hào)，這個(gè)過程叫做調(diào)諧。各種不同頻率信號(hào)的電波在天線上產(chǎn)生不同頻率的電信號(hào)，如果振蕩電路對(duì)某一信號(hào)頻率發(fā)生諧振時(shí)，回路中該信號(hào)的電流最大，在電容器兩端產(chǎn)生一個(gè)高于此信號(hào)電壓數(shù)倍的電壓。而對(duì)于其它各種頻率的信號(hào)，因?yàn)闆]有發(fā)生諧振，在回路中電流很小，從而被電路抑制掉。所以可以通過改變電容C，以改變回路的諧振頻率來選擇所需要的電臺(tái)信號(hào)。

二、并聯(lián)諧振

1、并聯(lián)諧振的概念

在電阻、電容和電感組成的并聯(lián)電路中，當(dāng)Q=QL-Qc=0時(shí)，電路的電壓U與總電流I同相，cosφ=1，整個(gè)電路呈現(xiàn)純電阻性，并聯(lián)電路出現(xiàn)的這種現(xiàn)象稱為并聯(lián)諧振。并聯(lián)諧振是一種完全的補(bǔ)償，電源無需提供無功功率，只提供電阻所需要的 有功功率。諧振時(shí)電路的總電流最小，而各支路的電流往往大于電路的總電流，因此并聯(lián)諧振也稱為電流諧振。

2、并聯(lián)諧振的特點(diǎn)

1）電路的總電流I=I1cosφ1=I1p為最小。

2）電感支路與電容支路的I1sinφ1=Ic。由于這兩個(gè)電流大小相等、相位相反，在電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，它們可以自己互相交換而不需再向電源索取，并且當(dāng)

Xc=(R2+X2L)/XL?(R2+X2L)/R時(shí)，這兩條支路的電流I1和Ic會(huì)大大超過電路總電流I。

3）電路的功率因數(shù)cosφ=1，電源只供給有功功率，L和C所需的無功功率，在L與C之間(不經(jīng)電源)相互交換。

4）電路的諧振頻率f0，在R=0時(shí)，為f0=1/2π√LC

3、并聯(lián)諧振的應(yīng)用

1）并聯(lián)諧振現(xiàn)象在電子技術(shù)中常被用作振蕩器、選頻放大器。

2）利用并聯(lián)諧振的原理，可以補(bǔ)償和改善設(shè)備或電路的功率因數(shù)。例如用電容器以補(bǔ)償或改善感性負(fù)載的功率因數(shù)；用電感線圈以補(bǔ)償或改善容性負(fù)載的功率因數(shù)。

3）發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)，在電感和電容元件中流過很大的電流，因此會(huì)造成電路的熔斷器熔斷或燒毀電氣設(shè)備的事故；但在無線電工程中往往用來選擇信號(hào)和消除干擾。