Випробування резонансної напруги змінної частоти полягає у використанні індуктивності реактора та ємності досліджуваного об’єкта для формування послідовного ланцюга LC, регулювання вихідної напруги частоти джерела живлення змінної частоти та досягнення послідовного резонансу.
Відповідно до принципу резонансу, коли значення індуктивного реактивного опору X1 реактора L дорівнює значенню ємнісного реактивного опору XC у ланцюзі, контур досягне резонансного стану. У цей час лише опір ланцюга R споживає активну потужність у ланцюзі, тоді як реактивна потужність знаходиться в ємності реактора та досліджуваного зразка, таким чином генеруючи високу напругу на випробувальному зразку.
Умова генерації послідовного резонансу: XL=XC
Завдяки високій напрузі, що створюєтьсясерійний резонансв L і C це може призвести до пошкодження котушок або конденсаторів. Тому в енергетиці слід якомога більше уникати послідовного резонансу, і особливо важливо використовувати повний набіррезонансне випробувальне обладнання із змінною частотоюдля виявлення системи живлення.
В умовах імпедансу знак рівності уявної частини після резонансу протилежний. Послідовний опір дорівнює 0, а паралельний дорівнює нескінченності. Коли виникає резонанс, резонансний струм послідовного контуру є нескінченним; Резонансна напруга паралельного контуру нескінченна (теоретичне значення). У послідовному ланцюзі опору та індуктивності явище живлення, напруги та струму в одній фазі називаєтьсясерійний резонанс, який характеризується чистим опором, живленням, напругою та струмом в одній фазі. Реактивний опір X дорівнює 0, а опір Z дорівнює опору R. У цей час опір ланцюга найменший, струм найбільший, а індуктивність і ємність можуть генерувати напруги, які у багато разів перевищують напругу джерела живлення. Тому послідовний резонанс також відомий як резонанс напруги. Паралельний резонанс: у паралельному ланцюзі резисторно-конденсаторної котушки індуктивності напруга ланцюга та загальний струм знаходяться в фазі, що називається паралельним резонансом. Його характеристики такі: паралельний резонанс є повною компенсацією, джерело живлення не потребує забезпечення реактивної потужності, лише забезпечує активну потужність, необхідну для резистора. Коли виникає резонанс, загальний струм ланцюга мінімізується, а струм розгалуження зазвичай перевищує загальний струм ланцюга, тому паралельний резонанс також відомий як резонанс струму.
У послідовному ланцюзі резисторів, конденсаторів і котушок індуктивності безпосередньо відніміть вплив котушок індуктивності XL і XC; Якщо виконуються певні умови, просто взявши XL=Xc, реактивний опір ланцюга дорівнює нулю, фази струму та напруги в колі однакові, а реактивна потужність не обмінюється між резисторами, котушками індуктивності та конденсаторами. Такий стан ланцюга назсерійний резонанс.
У ланцюзі змінного струму з резистором R, котушкою індуктивності L і конденсатором C напруга в колі зазвичай відрізняється від поточної фази. Якщо ми регулюємо параметри або частоту живлення компонентів схеми (L або C), вони можуть перебувати в одній фазі, і вся схема буде чисто резистивною. Коли контур досягає цього стану, це називається резонансом.
У послідовному колі, що складається з резисторів, котушок індуктивності та конденсаторів, коли конденсатор XC=індуктивність XL дорівнює, виникає послідовний резонанс, а фаза напруги U та струму I у колі однакові; Коли в ланцюзі виникає послідовний резонанс, імпеданс Z=R2+XC-XL2=R, загальний опір ланцюга мінімізується, і струм досягне максимального значення.
У синусоїдальному колі змінного струму з компонентами R, L і C напруга і струм на обох кінцях ланцюга зазвичай різні; Якщо значення параметрів компонентів схеми змінюються або частота джерела живлення регулюється, напруга і струм в ланцюзі будуть збігатися по фазі, а імпеданс ланцюга буде відображати властивості опору. Цей тип контуру називається резонансним. Відповідно до різних форм підключення ланцюга, явища резонансу можна розділити на послідовний резонанс і паралельний резонанс. У ланцюзі серії R, l, C, коли XL=XC, кут опору ∧=0, тобто напруга джерела живлення та струм знаходяться в фазі. Це явище називається послідовним резонансом. Характеристики послідовного резонансу полягають у тому, що коли виникає резонанс, оскільки індуктивність XL дорівнює XC, імпеданс досягає свого мінімуму, а опір ланцюга мінімізується.
При незмінності напруги U сила струму I в колі досягає максимального значення. Завдяки резонансу XL=XC фаза UL=UC протилежна UL і UC, тому напруга на резисторі дорівнює напрузі джерела живлення. Резонанс послідовного контуру має деякі особливості. Розуміння явища резонансу може використовувати ці характеристики для запобігання шкоди, спричиненої певними характеристиками. Пристрої фільтрації гармонік використовують характеристики послідовного резонансу для врахування основної гармоніки. Загальні пристрої компенсації реактивної потужності повинні уникати послідовного резонансу, тому що, коли виникає послідовний резонанс, напруга на компонентах конденсатора зростає, що може спричинити руйнування шару ізоляції конденсатора. Однак у радіотехніці сигнали, які необхідно прийняти, можна виділити за допомогою селективності явища послідовного резонансу та отриманої високої напруги. Коефіцієнт добротності Q частотно-селективного резонансного контуру LC визначається як: Qo=wo L/R, wo — резонансна частота контуру, а R — опір втрати індуктивності L.