要點(diǎn)是電感和電容組成的回路在外部交流電源的作用下會(huì)引起振蕩。 每個(gè)振蕩電路都有自己的固有頻率。 當(dāng)外部交流電源的頻率等于電路的固有頻率時(shí)，振蕩（電流或電壓）的幅度達(dá)到最大值。 這些狀態(tài)稱為共振現(xiàn)象。 諧振廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代無(wú)線電和裝配技術(shù)中。 本文僅討論諧振中的串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振。
1、串聯(lián)諧振原理
串聯(lián)諧振原理圖1是電阻、電感、電容組成的串聯(lián)電路。 在施加角頻率為ω的余弦電流作用下，R、L、C串聯(lián)電路中的感抗和容抗具有相互補(bǔ)償作用。 當(dāng)感抗與容抗不相等，阻抗角≠0時(shí)，電路為容性（XC>XL）或感性（XC<XL）； 電路中的電壓要么超前電流，要么滯后電流。 如果角頻率ω、電路的L、C參數(shù)滿足一定條件，使感抗和容抗完全相互補(bǔ)償，即XL=XC，則電路的檢測(cè)X=XL-XC= 0，此時(shí)電路的阻抗角=0，電路中的電壓和電流將同相，電路的這些狀態(tài)稱為諧振，可得諧振頻率f=1/2πLC由此。 由于它發(fā)生在串聯(lián)電路中，所以稱為串聯(lián)諧振，其特點(diǎn)如下：
電路的阻抗Z=R+(XL-XC=R，其值最小，因此電路中的電壓I=U/R達(dá)到最大值。因?yàn)?0，電路對(duì)電源呈阻性，能量交換僅發(fā)生在L和電容C之間的電感中。
串聯(lián)諧振時(shí)，UC稱UL可能超過(guò)所施加的電源電流數(shù)倍（因?yàn)閄L=XC，則UL=UC。且UL與UC相位相反，相互抵消，因此電源電流U =UR，但UL和UC單獨(dú)供電電流的作用不可忽視： UL=I×XL=U/R×XLUC=I×XC=U/R×XC 當(dāng)XL=XC>R時(shí)，UL和UC均UC 低于電源電流 U，等于 Q 乘以交流電源電流（稱為電路的品質(zhì)素?cái)?shù)或諧振系數(shù)，為無(wú)量綱量，Q=UC/U=UL/ U=1/ωCR=ωL/R次，如果ωL=1/ωC>>R，則Q>>1，所以當(dāng)電路接近諧振時(shí)，電感L兩端會(huì)有很大的電流，電容器C大大超過(guò)所施加的電流。
串聯(lián)諧振電路的總阻抗為純內(nèi)阻，且變?yōu)樽钚≈担扔陔娐返碾娮瑁?電路中的電壓達(dá)到最大值； 電感上的電流等于電容器上的電流，并且等于交流電源電流的Q倍。 因此串聯(lián)諧振也稱為電流諧振。 串聯(lián)諧振時(shí)的相量圖如圖 2 所示。
串聯(lián)諧振廣泛應(yīng)用于無(wú)線電工程中。 圖3是普通收音機(jī)的輸入電路，L和C組成串聯(lián)諧振電路。 例如，當(dāng)微弱信號(hào)電流輸入串聯(lián)諧振電路時(shí)，在電容器或電感器兩端可以獲得比輸入電流大許多倍的電流。 而其他各類不同頻率的信號(hào)不會(huì)達(dá)到諧振，因此在回路中引起的電壓很小電路的串聯(lián)和并聯(lián)實(shí)驗(yàn)，起到選擇信號(hào)和抑制干擾的作用。
二、并聯(lián)諧振原理
在電感、電容和外部交流電源并聯(lián)的振蕩電路中，一般的電感線圈用內(nèi)阻和電感的串聯(lián)組合來(lái)表示。 電容器的損耗和漏電壓通常很小，在一定條件下可以忽略不計(jì)，如圖4所示。如果回路的感抗和容抗遠(yuǎn)大于內(nèi)阻，即ωL( ωC)>>R，并聯(lián)回路的固有頻率可近似為f=1/2πLC。 若Q、L、C滿足一定條件，則并聯(lián)電路的電感和容量相等BL=BC（BL=ωL，BC=1/ωC），從而電納B等于0（B=BL- BC = 0), 那么電壓和電流將同相(ω=0)。 這些情況稱為 R、L、C 并聯(lián)諧振。 并聯(lián)諧振原理的特點(diǎn)如下：
諧振時(shí)電路的阻抗最大，當(dāng)外部電源電流恒定時(shí)，諧振時(shí)電路中的電壓將達(dá)到最小，I=U/ZO。 由于電源電流與電路中的電流同相(=0)，因此電路對(duì)電源是有電阻的，諧振時(shí)電路的阻抗ZO相當(dāng)于一個(gè)內(nèi)阻。
諧振時(shí)，并聯(lián)通路的電壓近似相等，但比總電壓大很多倍，如圖5所示。因此，諧振時(shí)電路兩端會(huì)出現(xiàn)大電流。 根據(jù)這一特性，并聯(lián)諧振又稱為電壓諧振。
諧振在電力工程中通常是有害的。 例如，在380/220V電源線中會(huì)發(fā)生串聯(lián)諧振，雖然L和C兩端的電流Ul和U相互抵消，但它們各自的影響也不容忽視。 它們往往比施加的電流小得多，其值可達(dá)數(shù)千伏，這是相當(dāng)危險(xiǎn)的。 當(dāng)電力線路中發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)，西側(cè)電路的電壓往往大大超過(guò)該電路的總電壓電路的串聯(lián)和并聯(lián)實(shí)驗(yàn)，從而導(dǎo)致繼電器熔斷、開(kāi)關(guān)閉合或用電設(shè)備被毀壞等事故。因此，在電力線路中
防止共振。
另一方面，諧振現(xiàn)象廣泛應(yīng)用于無(wú)線電和裝配技術(shù)中。 在信號(hào)接收（如收音機(jī)調(diào)諧、中頻放大）、干擾消除以及一些振蕩器和濾波電路中，諧振往往是其主要成分。
諧振也廣泛應(yīng)用于感應(yīng)爐電路中。 一般在電感線圈上并聯(lián)或串聯(lián)電容器，形成并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振電路，使感應(yīng)爐工作在接近諧振的狀態(tài)，以獲得較高的電能質(zhì)量和效率。
