Sorozat rezonanciaegy speciális jelenség, amely bizonyos feltételek mellett egy R, L és C komponensekből álló soros áramkörben fordul elő. Az 1. ábrán látható R, L és C soros áramkör komplex impedanciája Us szinuszfeszültséggel gerjesztve:
1. ábra 2. ábra
Amikor nulláról végtelenre vált, X - ∞-ről +∞-ra változik; Amikor ω<ω o,="" x＜0,="" the="" circuit="" is="" capacitive;="" when="" ω="">ω o, X＞0, Az áramkör induktív; Amikor ω=ω o, az áramköri impedancia Z (ω o)=R tiszta ellenállás; A feszültség és az áram fázisban van, és az áramkör működési állapotát ebben az időben rezonanciának nevezzük. Mivel ez a rezonancia R, L és C soros áramkörében fordul elő, soros rezonanciának is nevezik. Az 1. egyenlet a soros áramkör rezonálásának feltétele. Ebből az egyenletből az ω o rezonancia szögfrekvencia a következőképpen kapható meg:
A (2) egyenlet szerint egy soros áramkör rezonanciafrekvenciáját saját L és C paraméterei határozzák meg, és független a külső körülményektől. Az áramkör sajátfrekvenciájaként is ismert; Ha a teljesítményfrekvencia állandó, az L vagy C áramköri paraméterek beállíthatók úgy, hogy az áramkör sajátfrekvenciája összhangban legyen a teljesítményfrekvenciával, és rezonáljon, például a teljesítményfrekvencia-rezonancia-növelés indukciós módszerével; Ha az áramköri paraméterek állandóak, rezonancia léphet fel a teljesítményfrekvencia megváltoztatásával, hogy megfeleljen az áramkör sajátfrekvenciájának, más néven frekvenciamodulációs módszernek.
Amikor egy soros áramkör rezonál, a reaktanciája X (ω o)=0, így az áramkör komplex impedanciája tiszta ellenállásként jelenik meg, és az impedancia a minimális értékén van; A rezonancia során, bár a reaktancia jelen van, mind az induktív, mind a kapacitív reaktancia nem-nulla. A rezonancia alatti induktív vagy kapacitív reaktancia a soros rezonanciakör karakterisztikus impedanciája, amelyet ρ-vel jelölünk, azaz
A karakterisztikus impedancia és az ellenállás arányát általában a mérnöki szakban használják a rezonáns áramkörök teljesítményének jellemzésére, és ezt az arányt a soros áramkör minőségi tényezőjének nevezik, amelyet Q képvisel, amely az R, L és C áramköri paraméterek által meghatározott mennyiség.
Soros rezonancia esetén az áramkör minden alkatrészének feszültsége
A (3) egyenletből látható, hogy bár rezonancia közben a teljes meddő feszültség 0, az induktor és a kondenzátor feszültsége nem nulla, effektív értékeik egyenlőek, és mindkettő Q-szorosa az alkalmazott feszültségnek. Az induktor feszültsége azonban 900-al vezeti a rákapcsolt feszültséget, a kondenzátor feszültsége 900-al elmarad a rákapcsolt feszültségtől, az ellenállás- és a rákapcsolt feszültség egyenlő és fázisban van. Az alkalmazott feszültség az R ellenállásra kerül, és az ellenálláson lévő feszültség eléri a maximális értéket. Az egyes komponensek feszültségáram-fázorkapcsolatát a 3. ábra mutatja.
Ha az áramkör Q értéke magas (a Q értéke asorozatú rezonáns készüléka boost általában nagyobb, mint 10, legfeljebb 10-30), az induktor feszültség és a kondenzátor feszültség értéke sokkal nagyobb lesz, mint az alkalmazott feszültség értéke. Viszonylag kis tesztfeszültséggel nagy tesztfeszültséget lehet generálni a vizsgált berendezésen, ezáltal a rezonáns gerjesztő tápegység kapacitása a tesztkapacitás mindössze 1/Q-ára csökkenthető.
3. ábra a soros rezonáns áramkör fázisdiagramja
A (2) egyenlet elemzése szerint két rezonanciafokozó módszer létezik: a teljesítményfrekvencia-rezonancia-fokozó módszer és a frekvenciakonverziós rezonanciafokozó módszer. A teljesítmény-frekvencia-rezonancia-növelő módszert főként generátorok, transzformátorok és kapacitív feszültségtranszformátorok tesztelésére használják. A frekvenciakonverziós rezonancianövelő módszert főként keresztkötésű-kábelek tesztelésére használják, amelyek széles tartományon belül képesek kielégíteni a változó hosszúságú és kapacitású kábelek követelményeit.
A teljesítményfrekvencia-rezonancia-fokozó rendszer egy olyan rendszer, amely teljesítményfrekvenciás körülmények között (50 Hz terepi tesztelésnél) rezonanciát idéz elő a vizsgált tárgy induktora és kondenzátora között, nagy teljesítményű frekvenciafeszültséget generálva. A teljesítmény-frekvencia-rezonancia-fokozó rendszer általában az induktivitás reaktancia beállításának módszerét alkalmazza, hogy a reaktor és a vizsgálandó tárgy kondenzátora között rezonanciát idézzen elő a gerjesztőforrás hatására, amit általában induktív modulációnak neveznek. Lehetőség van a vizsgálórendszer kapacitásának megváltoztatására is úgy, hogy a vizsgált minta mindkét végén kondenzátorokat párhuzamosan csatlakoztatunk, így az a gerjesztőforrás hatására rezonál a reaktorral, amit általában kapacitásbeállításnak neveznek. Lehetőség van a reaktor induktivitásának és a vizsgált rendszer kapacitásának egyidejű változtatására is a rezonancia elérése érdekében, amelyet általában induktivitás- és kapacitásmodulációnak neveznek. Az indukciós típus általában a vasmagos reaktor légrésének beállítási módszerét alkalmazza, amely folyamatosan és simán beállítja az induktivitás értékét, és viszonylag könnyen kezelhető. A kapacitás azonban nem állítható folyamatosan, ezért általában az indukciós módszert vagy a kapacitásbeállítási módszert használják a helyszíni működéshez.