Особенности резонанса напряжений
Содержание:
Резонанс токов
Резонанс токов возникает в электрических цепях при параллельном соединении нагрузок (рис. 6). Обычно в катушках индуктивности активное сопротивление намного меньше индуктивного . Поэтому в первом приближении величиной можно пренебречь.
Для определения силы тока (она равна сумме токов в отдельных ветвях) построим диаграмму токов (рис. 7). Поскольку в данном случае общим для всех ветвей является общее напряжение , подведенное к цепи, то за основу при построении векторной диаграммы берется амплитуда напряжения
Амплитудные значения силы токов в ветвях на диаграмме представляются соответствующими векторами
Первый из них совпадает с осью напряжения (горизонтальной осью), а второй и третий повернуты на углы . соответственно (в ветви сила тока отстает от напряжения на , а ветви опережает на ).
По этой ссылке вы найдёте полный курс лекций по теоретическим основам электротехники (ТОЭ):
Основы электротехники: формулы и лекции и примеры заданий с решением |
Из векторной диаграммы найдем амплитуду полною тока (тока в магистрали) и разность фаз между силой тока и напряжением
Величина называется полной проводимостью цепи.
Если частоту подобрать так (при постоянных величинах и ), чтобы реактивные проводимости ветвей и были одинаковыми:
то амплитуда силы тока в цепи достигнет минимальною значения (рис. 8)
а сдвиг фаз станет равным нулю .
Участок цепи
Участок цепи в этом случае эквивалентен «чисто активному» сопротивлению . При этом возможно возникновение больших сил токов в ветвях и , даже превышающих силу тока в магистрали . Из выражения (14) следует, что при этих условиях колебания тока на катушке индуктивности и конденсаторе имеют одинаковые амплитуды:
Если активное сопротивление , то
Возможно вам будут полезны данные страницы:
|
|
|
ft частном случае, когда ветвь отсутствует , сила тока в магистрали станет равной нулю (рис. 9). Силы токов в ветвях и равны по величине, но различаются по фазе на . Поэтому ток циркулирует только в контуре LC и отсутствует в магистральной цепи (рис. 9). Такое явление называется резонансом токов (в ветвях и ).
Для реальных катушек индуктивности их активное сопротивление . Его учет несколько изменит величины , но суть физическою явления останется прежней.
Что такое теоретические основы электротехники (ТОЭ) вы узнаете по этой ссылке:
Резонанс токов может быть достигнут не только подбором частоты , но и подбором величин и в соответствии с условием (14).
Все соотношения, установленные для амплитудных напряжений и сил токов будут справедливы и для их действующих значений.
Явление резонанса токов используется в фильтрах (поскольку контур для резонансной частоты является бесконечно большим сопротивлением), резонансных усилителях, нагревательных печах и т.д.