3.3. Резонанс напряжений. 3.4. Резонанс токов

3. 3. Резонанс напряжений

         

Рис. 3. 3

  

При равенстве  напряжений на индуктивности и емкости U_L и U_c, взаимно сдвинутых по фазе на 180°, они полностью компенсируют друг друга (рис. 3. 3). Напряжение, приложенное к цепи, равно напряжению на активном сопротивлении, а ток в цепи совпадает по фазе с напряжением. Этот слу­чай называется резонансом напряжений.

Итак, условием резонанса напряжений является равенство напряжений на индуктивности и емкости или равенство индуктивного и емкостного сопротив­лений цепи:

x_L = x_C  или ;                                       3. 5

 

При резонансе напряжений цепь имеет наименьшее воз­можное сопротивление, как будто в нее включено толь­ко активное сопротивление R. Ток в цепи при этом достигает максимального значения.

Следует обратить внимание на то, что при резо­нансе напряжения на реактивных сопротивлениях x_L и x_Cмогут заметно превышать приложенное к цепи напряжение. Если мы возьмем отношение приложен­ного напряжения к напряжению на индуктивности (или емкости), то получим

                                     3. 6

т. е. напряжение на индуктивности будет больше приложенного напряжения в x раз. Это означает, что при резонансе напряжений на отдельных участ­ках цепи могут возникнуть напряжения, опасные для изоляции приборов, включенных в данную цепь. Век­торная диаграмма для случая резонанса напряжений показана на рисунке 3. 3.

Если в последовательной цепи, содержащей ак­тивное сопротивление, индуктивность и емкость из­менять величину одного из элементов цепи (напри­мер, емкости) при неизменном приложенном напря­жении, то будут изменяться многие величины, харак­теризующие ток в цепи. Кривые, показывающие, как меняются ток и напряжение на участках цепи, сдвиг по фазе между током и напряжением, называют ре­зонансными.

Рис. 3. 4

 

Резонансные кривые при изменении емкости показаны на рисунке 3. 4.

3. 4. Резонанс токов

В отличии от последовательных цепей перемен­ного тока, где ток протекающий по всем элементам цепи одинаков в параллельных цепях, одинаковым будет напряжение приложенное к параллельно вклю­ченным ветвям цепи.

Рассмотрим параллельное включение емкости и ветви, состоящей из индуктивности и активного со­противления (рис. 3. 5).

      

Рис. 3. 5                                                                          Рис. 3. 6

 

Из векторной диаграммы видно (рис. 3. 6), что длина и по­ложение вектора общего тока зависят от соотноше­ния между реактивными токами I_L и I_С. В частно­сти, при I_L> I_C общий ток отстает по фазе от прило­женного напряжения, при I_L< I_C опережает его, а при I_L = I_C совпадает с ним по фазе. Последний случай называется резонансом токов. При резонансе токов общий ток равен активной состав­ляющей тока в цепи, происходящие в цепи процессы таковы, как будто в ней содержится толь­ко активное сопротивление. При резонансе общий ток в цепи принима­ет минимальное значение и становится чисто актив­ным, тогда как реактивные токи в ветвях не равны нулю и противоположны по фазе.

 

Рис. 3. 7

 

Если в параллельной цепи, изображенной на ри­с. 3. 5, изменять величину емкости при неизмен­ном приложенном напряжении, то будут изменять­ся многие величины, характеризующие ток в цепи.

Кривые, показывающие, как изменяются ток, напря­жения на участках цепи и сдвиг по фазе между то­ком и напряжением, называются резонансными. Ре­зонансные кривые при изменении емкости показа­ны на  рис. 3. 7.

 

Тесты рубежного контроля 1, 2, 3.

 

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: