Резонанс напряжений.
Если в последовательной цепи, содержащей индуктивность и емкость, , то ; ; ; т. е. цепь будет вести себя так, как будто она содержит только одно активное сопротивление. При этом ток и напряжение сети совпадают по фазе. Этот случай называется резонансом напряжений. График и векторная диаграмма для резонанса напряжений показаны на рисунке. Условием резонанса напряжений является равенство или
Поэтому резонанс напряжений в цепа с последовательным соединением , L и может наступить: 1) если при постоянной индуктивности емкость меняется и становится равной 2) если при постоянной емкости меняется индуктивность и становится равной 3) если изменение обеих величин L и С приводит к равенству 4) если, наконец, угловая частота сети, изменяясь, становится равной учитывая, что , получаем следующее выражение для частоты : - Эту частоту принято называть резонансной.
Так как , то эти напряжения равны, но они противоположны по фазе и взаимно компенсируют друг друга. Действительно, напряжение на катушке опережает ток на 90°, а напряжение на конденсаторе отстает от тока на 90°. Ясно, что между этими напряжениями сдвиг фаз равен 180°.
При резонансе напряжение на катушке или на конденсаторе в Q раз больше, чем напряжение генератора, равное . Напряжение на L или С равно . Поэтому
Чем выше добротность контура Q, тем больше увеличение напряжения при резонансе. Повышение напряжения на катушке и на конденсаторе характерно для резонанса напряжений, само название которого подчеркивает увеличение напряжения в момент резонанса. Большие напряжения на катушке и конденсаторе получаются за счет постепенного накопления энергии в контуре в процессе возникновения в нем колебаний. Эдс генератора возбуждает в контуре колебания, амплитуда которых нарастает до тех пор, пока энергия, даваемая генератором, не станет равна потерям энергии в активном сопротивлении контура. После этого в контуре происходят мощные колебания, характеризующиеся большой величиной тока и большими напряжениями, а генератор расходует небольшую мощность только для компенсации потерь энергии.
Читайте также: Вимушені коливання. Диференційні рівняння вимушених коливань. Резонанс механічних систем. Резонанс у полі змінного струму Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|