串联谐振时,电容上的电压与电感上的电压大小相等、相位相反,而且电感或电容上的电压才高出电源电压很多倍。电容电感串联谐振相当于短路。但电感及电容上的电压分别都不等于零,两者模值相等且反相,相互完全抵消。
串联谐振电容和电感的关系,如下图:
电容电感串联谐振相当于短路的原因:
1、在电路中,电流不流经用电器,直接连接电源两极,则电源短路。根据欧姆定律I=U/R知道,由于导线的电阻很小,电源短路时电路上的电流会非常大。这样大的电流,电池或者其他电源都不能承受,会造成电源损坏。
2、串联谐振产生的条件在电阻、电感及电容所组成的串联电路内,当容抗XC与感抗XL相等时,即XC=XL,电路中的电压U与电流I的相位相同,电路呈现纯电阻性,这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时电路的阻抗Z=√R^2+(XC-XL)^2=R,电路中总阻抗最小,电流将达到最大值。
3、有时在实际使用情况中,在串联谐振状态,当试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐,回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。RLC串联谐振电路发生谐振时,Xl=Xc,电路阻抗Z=R+j(Xl-Xc)=R,电抗部分电压Ux=I(Xl-Xc)=0,所以该部分相当于短路。故RLC串联谐振电路可以等效为一个只含有R的纯电阻电路。讲的通俗点就是串联谐振时,对于谐振频率,LC串联的阻抗非常小,几乎为零。这样,就几乎相当于把电源短路了。而你如果还要让这个谐振电路工作,就必须有非常大的高频电流源供电,而不能使用平常的电压源。