Схема и резонансные кривые для резонанса токов.

Резонанс напряжений в цепи переменного тока.

Индуктивное и емкостное сопротивления, соединенные поочередно, вызывают в цепи переменного тока наименьший сдвиг фаз меж током и напряжением, чем если б они были включены в цепь по отдельности.

Резонанс напряжений появляется в поочередной RLC-цепи.

От одновременного деяния 2-ух разных по собственному нраву реактивных Схема и резонансные кривые для резонанса токов. сопротивлений в цепи происходит компенсация (обоюдное ликвидирование) сдвига фаз.

Полная компенсация, т. е. полное ликвидирование сдвига фаз меж током и напряжением в таковой цепи, наступит тогда, когда индуктивное сопротивление окажется равным емкостному сопротивлению цепи, т. е. когда XL = ХС либо, что то же, когда:

ωL = 1 / ωС.

Цепь в данном случае будет Схема и резонансные кривые для резонанса токов. вести себя как чисто активное сопротивление, т. е. будто бы в ней нет ни катушки, ни конденсатора. Величина этого сопротивления обусловится суммой активных сопротивлений катушки и соединительных проводов. При всем этом действующее значение тока в цепи будет большим и обусловится формулой закона Ома

I = U / R,

Где заместо Схема и резонансные кривые для резонанса токов. Z сейчас поставлено R.

Сразу с этим действующие напряжения как на катушке UL = IXL так и на конденсаторе Uc = IХС окажутся равными и будут очень большой величины. При малом активном сопротивлении цепи эти напряжения могут во много раз превысить общее напряжение U на зажимах цепи. Это увлекательное явление именуется в Схема и резонансные кривые для резонанса токов. электротехнике резонансом напряжений.

Кривые напряжений, тока и мощности при резонансе напряжений в цепи.

Сопротивления XL и ХС являются переменными, зависящими от частоты тока, и стоит хотя бы незначительно поменять частоту его, к примеру, прирастить, как XL = ωLвозрастет, а ХС = 1 / ωС уменьшится, и тем в цепи сходу нарушится резонанс напряжений, при Схема и резонансные кривые для резонанса токов. всем этом вместе с активным сопротивлением в цепи появится и реактивное. То же самое произойдет, если поменять величину индуктивности либо емкости цепи.

При резонансе напряжений мощность источника тока будет затрачиваться лишь на преодоление активного сопротивления цепи, т. е. на нагрев проводников.

Цепь переменного тока, состоящая из генератора Схема и резонансные кривые для резонанса токов. и поочередно соединенных катушки индуктивности и конденсатора, при определенных критериях XL = ХС преобразуется в колебательную систему. Такая цепь получила заглавие колебательного контура.

Из равенства XL = ХС можно найти значения частоты генератора, при которой наступает явление резонанса напряжений:

Значение емкости и индуктивности цепи, при которых наступает резонанс напряжений:

Таким макаром, изменяя всякую Схема и резонансные кривые для резонанса токов. из этих 3-х величин (fрез, L и С), можно вызвать в цепи резонанс напряжений, т. е. перевоплотить цепь в колебательный контур.

Резонанс токов.

Резонанс токов, параллельный резонанс - выходит в случае, когда генератор нагружен на индуктивность и емкость, соединенные параллельно, т.е. когда генератор вне контура..

Весь контур Схема и резонансные кривые для резонанса токов. в целом является нагрузочным сопротивлением для генератора и потому генератор

Схема и резонансные кривые для резонанса токов.

включен поочередно, как это и бывает всегда в замкнутой цепи.
Условия получения резонанса токов такие же, как и для резонанса напряжений: f = f0 либо xL = хC. Но по своим свойствам резонанс токов Схема и резонансные кривые для резонанса токов. почти во всем противоположен резонансу напряжений. В данном случае на катушке и на конденсаторе напряжение такое же, как у генератора. При резонансе сопротивление контура меж точками разветвления становится наибольшим, а ток генератора будет наименьшим. Полное (эквивалентное) сопротивление контура для генератора при резонансе токов Rэ можно подсчитать по хоть какой из Схема и резонансные кривые для резонанса токов. последующих формул

,


где L и С — в генри и фарадах, а Rэ, р и r — в омах.


Сопротивление Rэ, называемое резонансным сопротивлением, является чисто активным и потому при резонансе токов нет сдвига фаз меж напряжением генератора и его током.

На (рис.1 б) для резонанса токов показано изменение полного сопротивления контура z и Схема и резонансные кривые для резонанса токов. тока генератора I при изменении частоты генератора f.

В самом контуре при резонансе происходят сильные колебания и потому ток снутри контура во много раз больше, чем ток генератора. Токи в индуктивности и емкости IL и IС можно рассматривать как токи в ветвях либо как ток незатухающих колебаний снутри контура Схема и резонансные кривые для резонанса токов., поддерживаемых генератором. По отношению к напряжению U ток в катушке отстает на 90°, а ток в емкости опережает это напряжение на 90°, т. е. друг относительно друга токи смещены по фазе на 180°. Вследствие наличия активного сопротивления, сосредоточенного приемущественно в катушке, токи IL, и IC в реальности имеют сдвиг фаз несколько Схема и резонансные кривые для резонанса токов. меньше 180° и ток IL малость( меньше IC. Потому по первому закону Кирхгофа для точки разветвления можно написать

Чем меньше активное сопротивление в контуре, тем меньше разница меж IC и IL, тем меньше ток генератора и тем больше сопротивление контура. Ток, идущий от генератора, пополняет энергию в контуре, компенсируя утраты ее Схема и резонансные кривые для резонанса токов. в активном сопротивлении. При уменьшении активного сопротивления миниатюризируется энергопотеря в нем и генератор расходует меньше энергии на поддержание незатухающих колебаний.
Если б контур был безупречным, то начавшиеся колебания длилось бы безпрерывно без затухания и не требовалось бы энергии от генератора на их поддержание. Ток генератора был бы равен нулю, а Схема и резонансные кривые для резонанса токов. сопротивление контура — бесконечности.


Активная мощность, используемая генератором, может быть подсчитана как

либо как мощность утрат в активном сопротивлении контура

где Iк — ток в контуре, равный IL либо IC.


shema-13-otkaz-v-prosbe.html
shema-16-transdisciplinarnie-strategii-estestvennonauchnogo-mishleniya.html
shema-2-kompleks-bazovih-uprazhnenij-s-tochki-zreniya-mks.html