Question

电路谐振时电容的电压可以是电源电压的几倍?

Answer 1

电路谐振时电容电压可以是电源电压的几倍至几百倍。串联谐振电路图：

1、假设谐振频率为ω，电源电压为U，电容和电感总的电阻大小为R，谐振时电容的阻抗为-j/（ωC）,电感阻抗为jωL，则电路总阻抗大小为jωL-j/（ωC）+R。

2、电路谐振时，电感阻抗等于电容阻抗即jωL-j/（ωC）=0，电流I=U/(jωL-j/（ωC）+R)=U/R。此时电容两端电源为Uc=-j/（ωC）*U/R，即电容电压Uc是电源电压U的1/ωRC倍，1/ωRC的大小一般从几到几百不等，与电路具体情况有关。

电路串联谐振时，电路电流达到最大，电容或电感两端电压可以达到电源电压的数倍至数百倍，这一数值与谐振频率与电容大小有关，电容与谐振频率越小，倍数越大。

除此之外，谐振时电压倍数1/ωRC还可以用于衡量电路性能，定义品质因数Q=1/ωRC，以品质因数Q值表示电路的性能，Q值越大，谐振曲线越尖窄， 则电路的性能越好。