Thử nghiệm điện áp chịu được cộng hưởng chuỗi tần số thay đổi là sử dụng độ tự cảm của cuộn kháng và điện dung của đối tượng được thử nghiệm để tạo thành mạch nối tiếp LC, điều chỉnh đầu ra tần số điện áp của nguồn điện có tần số thay đổi và đạt được cộng hưởng nối tiếp.
Theo nguyên lý cộng hưởng, khi giá trị điện kháng X1 của cuộn kháng L bằng giá trị điện kháng XC trong mạch thì mạch sẽ đạt đến trạng thái cộng hưởng. Tại thời điểm này, chỉ có điện trở mạch R tiêu thụ công suất tác dụng trong mạch, còn công suất phản kháng nằm trong điện dung của lò phản ứng và mẫu thử, do đó tạo ra điện áp cao trên mẫu thử.
Điều kiện để tạo cộng hưởng nối tiếp: XL=XC
Do điện áp cao được tạo ra bởicộng hưởng loạtở L và C, nó có thể gây hư hỏng cuộn dây hoặc tụ điện. Do đó, trong kỹ thuật điện, nên tránh cộng hưởng loạt càng nhiều càng tốt và điều đặc biệt quan trọng là sử dụng một bộ hoàn chỉnh.thiết bị kiểm tra cộng hưởng loạt tần số thay đổiđể phát hiện hệ thống điện.
Trong điều kiện trở kháng, dấu của phần ảo bằng nhau sau khi cộng hưởng là ngược lại. Trở kháng nối tiếp bằng 0 và trở kháng song song bằng vô cùng. Khi xảy ra cộng hưởng thì dòng điện cộng hưởng của mạch nối tiếp là vô hạn; Điện áp cộng hưởng của mạch song song là vô hạn (giá trị lý thuyết). Trong đoạn mạch gồm điện trở và điện cảm nối tiếp, hiện tượng nguồn điện, điện áp và dòng điện cùng pha gọi là hiện tượngcộng hưởng loạt, được đặc trưng bởi điện trở thuần, nguồn điện, điện áp và dòng điện trong cùng một pha. Điện kháng X bằng 0, trở kháng Z bằng điện trở R. Lúc này, trở kháng của mạch là nhỏ nhất, dòng điện lớn nhất, điện cảm và điện dung có thể tạo ra điện áp cao hơn nhiều lần so với điện áp nguồn. Do đó, cộng hưởng nối tiếp còn được gọi là cộng hưởng điện áp. Cộng hưởng song song: Trong mạch song song của tụ điện trở, điện áp mạch và tổng dòng điện cùng pha, được gọi là cộng hưởng song song. Đặc điểm của nó là: cộng hưởng song song là sự bù hoàn toàn, nguồn điện không cần cung cấp công suất phản kháng, chỉ cung cấp công suất tác dụng theo yêu cầu của điện trở. Khi xảy ra cộng hưởng, tổng dòng điện trong mạch giảm thiểu và dòng điện nhánh thường lớn hơn tổng dòng điện trong mạch nên cộng hưởng song song còn được gọi là cộng hưởng dòng điện.
Trong mạch nối tiếp gồm điện trở, tụ điện và cuộn cảm, trừ trực tiếp ảnh hưởng của cuộn cảm XL và XC; Nếu đáp ứng một số điều kiện nhất định, chỉ cần lấy XL=Xc, điện kháng của mạch bằng 0, pha dòng điện và điện áp trong mạch giống nhau và công suất phản kháng không được trao đổi giữa các điện trở, cuộn cảm và tụ điện. Trạng thái này của mạch được gọi làcộng hưởng loạt.
Trong mạch điện xoay chiều có điện trở R, cuộn cảm L và tụ điện C, điện áp trên mạch thường khác với pha hiện tại. Nếu chúng ta điều chỉnh các tham số hoặc tần số nguồn của các thành phần mạch (L hoặc C), chúng có thể cùng pha và toàn bộ mạch chỉ có điện trở. Khi mạch đạt đến trạng thái này, nó được gọi là cộng hưởng.
Trong mạch nối tiếp gồm các điện trở, cuộn cảm và tụ điện, khi tụ điện cảm XC{0}}XL bằng nhau thì xảy ra cộng hưởng nối tiếp và pha của điện áp U và dòng điện I trong mạch giống nhau; Khi xảy ra cộng hưởng nối tiếp trong mạch, trở kháng Z=R2+XC-XL2=R, tổng trở kháng của mạch giảm thiểu và dòng điện sẽ đạt giá trị cực đại.
Trong mạch điện xoay chiều hình sin có các thành phần R, L và C, điện áp và dòng điện ở hai đầu mạch thường khác nhau; Nếu giá trị tham số của các thành phần mạch bị thay đổi hoặc tần số của nguồn điện được điều chỉnh, điện áp và dòng điện của mạch sẽ cùng pha và trở kháng của mạch sẽ hiển thị các đặc tính của điện trở. Loại mạch này được gọi là cộng hưởng. Theo các dạng kết nối khác nhau của mạch, hiện tượng cộng hưởng có thể được chia thành cộng hưởng nối tiếp và cộng hưởng song song. Trong mạch nối tiếp R, l, C, khi XL=XC, góc trở kháng ∧=0, tức là điện áp và dòng điện nguồn cùng pha. Hiện tượng này được gọi là cộng hưởng nối tiếp. Đặc điểm của cộng hưởng nối tiếp là khi xảy ra cộng hưởng, do độ tự cảm XL bằng XC nên trở kháng đạt cực tiểu và điện trở mạch giảm thiểu.
Khi điện áp U không đổi thì dòng điện I trong mạch đạt giá trị cực đại. Do cộng hưởng XL=XC nên pha của UL=UC ngược với UL và UC nên điện áp trên điện trở bằng điện áp nguồn. Cộng hưởng mạch nối tiếp có một số đặc điểm. Hiểu được hiện tượng cộng hưởng có thể tận dụng những đặc điểm này để ngăn ngừa tác hại do một số đặc điểm nhất định gây ra. Các thiết bị lọc sóng hài sử dụng các đặc tính của cộng hưởng nối tiếp để xem xét sóng hài chính. Các thiết bị bù công suất phản kháng thông thường nên tránh cộng hưởng nối tiếp vì khi xảy ra cộng hưởng nối tiếp, điện áp trên các thành phần tụ điện sẽ tăng lên, có thể gây đánh thủng lớp cách điện của tụ điện. Tuy nhiên, trong kỹ thuật vô tuyến, các tín hiệu cần thu có thể được trích xuất bằng cách sử dụng tính chọn lọc của hiện tượng cộng hưởng nối tiếp và điện áp cao thu được. Hệ số chất lượng Q của mạch cộng hưởng chọn lọc tần số LC được xác định như sau: Qo=wo L/R, wo là tần số cộng hưởng của mạch, R là điện trở tổn thất điện cảm L.





