諧振的物理現象有哪些

『壹』 電路中經常提到的諧振是什麼意思那位大蝦能給解釋的詳細點

諧振即物理的簡諧振動，物體在跟偏離平衡位置的位移成正比，且總是指向平衡位置的回復力的作用下的振動。其動力學方程式是F=-kx。
諧振的現象是電流增大和電壓減小，越接近諧振中心，電流表電壓表功率表轉動變化快，但是和短路得區別是不會出現零序量。
在物理學里，有一個概念叫共振：當策動力的頻率和系統的固有頻率相等時，系統受迫振動的振幅最大，這種現象叫共振。電路里的諧振其實也是這個意思：當電路的激勵的頻率等於電路的固有頻率時，電路的電磁振盪的振幅也將達到峰值。實際上，共振和諧振表達的是同樣一種現象。這種具有相同實質的現象在不同的領域里有不同的叫法而已。
收音機利用的就是諧振現象。轉動收音機的旋鈕時，就是在變動里邊的電路的固有頻率。忽然，在某一點，電路的頻率和空氣中原來不可見的電磁波的頻率相等起來，於是，它們發生了諧振。遠方的聲音從收音機中傳出來。這聲音是諧振的產物。
諧振電路
由電感L和電容C組成的，可以在一個或若干個頻率上發生諧振現象的電路，統稱為諧振電路。在電子和無線電工程中，經常要從許多電信號中選取出我們所需要的電信號，而同時把我們不需要的電信號加以抑制或濾出，為此就需要有一個選擇電路，即諧振電路。另一方面，在電力工程中，有可能由於電路中出現諧振而產生某些危害，例如過電壓或過電流。所以，對諧振電路的研究，無論是從利用方面，或是從限制其危害方面來看，都有重要意義。
§9.1 串聯諧振的電路
一． 諧振與諧振條件
二． 電路的固有諧振頻率
三． 諧振阻抗，特徵阻抗與品質因數
一．諧振與諧振條件
由電感L和電容C串聯而組成的諧振電路稱為串聯諧振電路，如圖9-1-1所示。其中R為電路的總電阻，即R=RL+RC，RL和RC分別為電感元件與電容元件的電阻； 為電壓源電壓，ω為電源角頻率。該電路的輸入阻抗為
其中X=ωL-1/ωC。故得Z的模和幅角分別為
由式（9-1-2）可見，當X=ωL-1/ωC=0時，即有φ=0，即 與 相同。此時我們就說電路發生了諧振。而電路達到諧振的條件即為
X=ωL-1/ωC=0 （9-1-3）
圖9-1-1 串聯諧振電路
二．電路的固有諧振頻率
由式（9-1-3）可得
ω0稱為電路的固有諧振角頻率，簡稱諧振角頻率，因為它只由電路本身的參數L，C所決定。電路的諧振頻率則為
三．諧振阻抗，特徵阻抗與品質因數
電路在諧振時的輸入阻抗稱為諧振阻抗，用Z0表示。由於諧振時的電抗X=0，故由式（9-1-1）得諧振阻抗為
Z0=R
可見Z0為純電阻，其值為最小。
諧振時的感抗XL0和容抗XC0稱為電路的特徵阻抗，用ρ表示。即
可見ρ只與電路參數L，C有關，而與ω無關，且有XL0=XC0。
品質因數用Q表示，定義為特徵阻抗ρ與電路的總電阻R之比，即
Q=ρ/R=XL0/R=XC0/R
在電子工程中，Q值一般在10-500之間。由上式可得
ρ=XL0=XC0=QR
故可得諧振阻抗的又一表示式為
Z0=R=ρ/Q
在電路分析中一般多採用電路元件的品質因數。電感元件與電容元件的品質因數分別定義為
即電路的品質因數Q，實際上可認為就是電感元件的品質因數QL。以後若提到品質因數Q，今指QL。
四． 諧振時電路的特性
五． 電路的頻率特性
四． 諧振時電路的特性
諧振電路在諧振時的特性有
1． 諧振阻抗Z0為純電阻，其值為最小，即Z0=R。
2． 電流與電源電壓同相位，即φ=ψu-ψi=0。
3． 電流的模達到最大值，即I=I0=US/R0 ，I0稱為諧振電流。
4． L和C兩端均可能出現高電壓，即
UL0=I0XL0=US/R XL0=QUS
UC0=I0XC0=US/R XC0=QUS
可見當Q?1時，即有UL0=UCO?US，故串聯諧振又稱為電壓諧振。這種出現高電壓的現象，在無線電和電子工程中極為有用，但在電力工程中卻表現為有害，應予以防止。
由上兩式，我們又可得到Q的另一表示式和物理意義，即
Q=UL0/US=UC0/US
5． 諧振時電路的向量圖如圖9-1-2所示。由圖可見，L和C兩端的電壓大小相等，相位相反，互相抵消了。故有 。
五． 電路的頻率特性
電路的各物理量隨電源頻率ω而變化的函數關系稱為電路的頻率特性。研究電路頻率特性的目的在於進一步研究諧振電路的選擇性與通頻帶問題。
1．阻抗的模頻特性與相頻特性 電路的感抗XL，容抗XC，電抗X，阻抗的模 分別為
它們的頻率特性如圖9-1-3(a)所示，統稱為阻抗的模頻特性。由圖可見，當ω=0時， ，當0<ω<ω0時，X<0，電路呈電容性；當ω=ω0時，X=0，電路呈純電阻性， ；當ω0<ω<∞時，X>0，電路呈感性；當ω→∞時， 。
阻抗的相頻特性就是阻抗角φ隨ω變化關系，即
當ω=0時，φ=-π/2；當ω=ω0時，φ=0；當ω=∞時，φ=π/2。其曲線如圖9-1-3(b)所示，稱為相位頻率特性。
2．電流頻率特性
當ω=0時，I=0；當ω=ω0時，I=I0=US/R；當ω=∞時，I=0。其曲線如圖9-1-3（c）所示，稱為電流頻率特性
3 ．電壓頻率特性 電容和電感電壓的有效值分別為
UC=I/ωC
UL=IωL
由於在電子工程中總是Q?1，ω0很高，且ω又是在ω0附近變化，故有1/ωC≈1/ω0C，ωL≈ω0L。故上兩式可寫為
UC=UL≈I/ω0C=Iω0L
即UC和UL均近似與電流I成正比。UC，UL的頻率特性與電流I的頻率特性相似，如圖9-1-3(d)所示。圖中UL0=UCO=I0X=I0XC0。
六．選擇性與通頻帶
4.相對頻率特性
由式（9-1-5）看出，電流I不僅與R，L，C有關，且與US有關，這就使我們難以確切的比較電路參數對電路頻率特性曲線的影響。為此我們來研究對相對電流頻率特性。
上式描述的相對電流值I/I0與ω/ω0（或f/f0）的函數關系，即為相對電流頻率特性。可見上式右端與US無關，其頻率特性如圖9-1-4所示。
圖9-1-4 相對頻率特性
5．Q值與頻率特性的關系
根據式（9-1-6）可畫出不同Q值時的相對電流頻率特性曲線，如圖9-1-5所示。從圖中看出，Q值高，曲線就尖銳；Q值低，曲線就平坦。即曲線的銳度；與Q值成正比。
圖9-1-5 Q值與頻率特性的關系
六．選擇性與通頻帶
1．選擇性
諧振電路的選擇性就是選擇有用的電信號的能力。如圖9-1-6所示，當R，L，C串聯電路中接入許多不同頻率的電壓信號時，今如調節電路的固有諧振頻率 ω0（在此是調節電容C），就能使我們所需要的頻率信號（例如ω2）與電路達到諧振，即使ω0=ω2，從而電路中的 電流達到最大值（諧振電流），當電路的Q值很高時，從C兩端（或L兩端）輸出的電壓UC（或UL）也就最大；而我們不需要的電信號（例如ω1和ω3的電壓）在電路中產生的電流很小，其輸出電壓當然也小。這就達到了選擇有用電信號ω2的目的。顯然，電路的Q值越高，頻率特性就月尖銳，因而選擇性也就越好。
圖9-1-6 串聯諧振電路的選擇性
2．通頻帶
（1）.定義：當電源的ω（或f）變化時，使電流 （或使 ）的頻率范圍稱為電路的通頻帶，如圖9-1-7所示。通頻帶用Δω或Δf表示，即
ω=ω2-ω1
或 f=f2-f1
（2） .計算公式
可見，Δω（或Δf）與Q值成反比，亦即與選擇性相矛盾。
定義相對通頻帶為
Δω/ω0=Δf/f0=1/Q
圖9-1-7 電路通頻帶的定義
（3）.半功率點頻率
我們稱f1（或ω1）為下邊界頻率，f2（或ω2）為上邊界頻率。由於諧振時電路中消耗的功率為P0=I02R，而在f1和f2時，電路中消耗的功率 。可見在上，下邊界頻率f1和f2處，電路中消耗的功率是等於P0的一半，故又稱上，下邊界頻率為半功率點頻率。
在正弦激勵下對於同時含有L和C的一段無源電路，如果它的端電壓和入端電流同相位，則稱這樣一種特定的電路工作狀態為諧振。 通常把電壓超前電流的正弦交流電路稱為感性電路，這時電路吸收的無功功率反映了外電源和電路之間磁場能量交換的速率。反之，如果電壓滯後電流則無功功率反映的是外電源和電路之間電場能量交換的速率，電路呈容性。在諧振狀態下，電壓與電流同相位，無功功率為零，表明電路和外電源之間沒有電場能或磁場能的交換。當然，這並不是說電路中不含電場能或磁場能，只是表明，在揩振時，電路L中的磁場能和C中的電場能恰好自成系統，在電路內部進行交換。

『貳』 什麼是諧振原理

諧振原理即物理的簡諧振動，物體的加速度在跟偏離平衡位置的位移成正比，且總是指向平衡位置的回復力的作用下的振動。其動力學方程式是F=-kx。
諧振的現象是電流增大和電壓減小，越接近諧振中心，電流表電壓表功率表轉動變化快，但是和短路的區別是不會出現零序量。
在物理學里，有一個概念叫共振：當策動力的頻率和系統的固有頻率相等時，系統受迫振動的振幅最大，這種現象叫共振。電路里的諧振其實也是這個意思：當電路中激勵的頻率等於電路的固有頻率時，電路的電磁振盪的振幅也將達到峰值。實際上，共振和諧振表達的是同樣一種現象。這種具有相同實質的現象在不同的領域里有不同的叫法而已。

『叄』 電力系統常見的諧振現象有哪些呀

據我了解常見的現象有：線性諧振、鐵磁諧振、參數諧振三種

『肆』 什麼叫諧振哪些故障是屬於諧振范圍

諧振即物理的簡諧振動，物體在跟偏離平衡位置的位移成正比，且總是指向平衡位置的回復力的作用下的振動。其動力學方程式是F=-kx。

諧振的現象是電流增大和電壓減小，越接近諧振中心，電流表電壓表功率表轉動變化快，但是和短路得區別是不會出現零序量。

在物理學里，有一個概念叫共振：當策動力的頻率和系統的固有頻率相等時，系統受迫振動的振幅最大，這種現象叫共振。電路里的諧振其實也是這個意思：當電路的激勵的頻率等於電路的固有頻率時，電路的電磁振盪的振幅也將達到峰值。實際上，共振和諧振表達的是同樣一種現象。這種具有相同實質的現象在不同的領域里有不同的叫法而已。
收音機利用的就是諧振現象。轉動收音機的旋鈕時，就是在變動里邊的電路的固有頻率。忽然，在某一點，電路的頻率和空氣中原來不可見的電磁波的頻率相等起來，於是，它們發生了諧振。遠方的聲音從收音機中傳出來。這聲音是諧振的產物。

『伍』 諧振是什麼意思

常說的諧振有兩種物理現象：即物體的振動和電氣迴路的振盪現象。
每個物體的振動都有自己的固有頻率，在該頻率下該物體的振幅最大。激勵源頻率接近這一固有頻率時該物體會發生諧振。
電氣迴路含有容性和感性器件時，在某一頻率交變信號源的激勵下，二者的阻抗絕對值相等時，將會產生串聯諧振或並聯諧振。串聯諧振其支路電抗為零；並聯諧振其並聯端點間阻抗無窮大，二者之間產生無功功率往復交換和高電壓。

『陸』 什麼叫諧振什麼情況下會發生諧振

諧振又稱「共振」。振盪系統在周期性外力作用下，當外力作用頻率與系統固有振盪頻率相同或很接近時，振幅急劇增大的現象。

發生串聯諧振時，電路中電流最大。並聯諧振時，電路中電流最小。

產生諧振時的頻率稱「諧振頻率」。電工技術中，振盪電路的共振現象。電感與電容串聯電路發生諧振稱「串聯諧振」，或「電壓諧振」；兩者並聯電路發生諧振稱「並聯諧振」，或「電流諧振」。

(6)諧振的物理現象有哪些擴展閱讀：

電路吸收的無功功率反映了外電源和電路之間磁場能量交換的速率。反之，如果電壓滯後電流則無功功率反映的是外電源和電路之間電場能量交換的速率，電路呈容性。

在諧振狀態下，電壓與電流同相位，無功功率為零，表明電路和外電源之間沒有電場能或磁場能的交換。

這並不是說電路中不含電場能或磁場能，只是表明，在揩振時，電路L中的磁場能和C中的電場能恰好自成系統，在電路內部進行交換。

『柒』 諧振是指什麼！為什麼要消諧

簡諧運動又名簡諧振動。
簡諧運動Simple harmonic motion﹝原名直譯簡單和諧運動﹞是最基本也最簡單的機械振動。當某物體進行簡諧運動時，物體所受的力跟位移成正比，並且總是指向平衡位置。它是一種由自身系統性質決定的周期性運動。（如單擺運動和彈簧振子運動）

『捌』 什麼叫做諧振

常說的諧振有兩種物理現象：即物體的振動和電氣迴路的振盪現象。每個物體的振動都有自己的固有頻率，在該頻率下該物體的振幅最大。激勵源頻率接近這一固有頻率時該物體會發生諧振。電氣迴路含有容性和感性器件時，在某一頻率交變信號源的激勵下，二者的阻抗絕對值相等時，將會產生串聯諧振或並聯諧振。串聯諧振其支路電抗為零；並聯諧振其並聯端點間阻抗無窮大，二者之間產生無功功率往復交換和高電壓。諧振即物理的簡諧振動，物體的加速度在跟偏離平衡位置的位移成正比，且總是指向平衡位置的回復力的作用下的振動。其動力學方程式是F=-kx。 諧振的現象是電流增大和電壓減小，越接近諧振中心，電流表電壓表功率表轉動變化快，但是和短路的區別是不會出現零序量。