Явление резонанса. Электрическая цепь, содержащая индуктивность и емкость, может служить колебательным контуром, где появляется процесс колебаний электроэнергии, переходящей из индуктивности в емкость и назад. В безупречном колебательном контуре эти колебания будут незатухающими. При подсоединении колебательного контура к источнику переменного тока угловая частота источника ? возможно окажется равной угловой частоте ?0, с которой происходят колебания электроэнергии в контуре. В данном случае имеет место явление резонанса, т. е. совпадения частоты свободных колебаний ?0, возникающих в какой-нибудь физической системе, с частотой принужденных колебаний ?, сообщаемых этой системе наружными силами.
Резонанс в электрической цепи можно получить 3-мя методами: меняя угловую частоту ? источника переменного тока, индуктивность L либо емкость С. Различают резонанс при последовательном соединении L и С — резонанс напряжений и при параллельном их соединении — резонанс токов. Угловая частота ?0, при которой наступает резонанс, именуется резонансной, либо своей частотой колебаний резонансного контура.
35. Резонанс в последовательном колебательном контуре. Добротность, векторная диаграмма. Характеристическое сопротивление, затухание контура.
Резонанс напряжений – явление, при котором цепь содержащая активные и реактивные сопротивления, будет только активное сопротивление (XL — XC = 0). При всем этом ток в цепи совпадает по фазе с напряжением. Условие появление резонанса напряжений – равенство нулю реактивного сопротивления.
— характеристическое сопротивление контура.
–резонансная частота
-резонансная для парралельного
При резонансе напряжений ток максимален, так как сопротивление мало, а
и таким макаром
Добротностью контура именуется отношение модуля реактивной составляющей напряжения в цепи к модулю входного напряжения в момент резонанса.
Полосу частот поблизости резонанса, на границах которой ток понижается до величины принято именоватьполосой пропускания резонансного тока.
Чем больше добротность, тем острее кривая и уже полоса пропускания
36. Резонанс (определение). Последовательный и параллельный колебательные контуры. Резонансные кривые в относительных единицах для последовательного колебательного контура.
резонанс напряжений в цепях переменного тока это таковой процесс, при котором на отдельных элементах цепи появляется напряжение больше чем питающее. Таковой процесс появляется в цепях, состоящих из последовательно соединённых емкости и индуктивности. В так именуемом последовательном колебательном контуре.
Для пришествия резонанса в цепи переменного тока нужно дабы производились условия. Во-1-х, реактивное сопротивление индуктивности должно быть равно реактивному сопротивления емкости. При всем этом активное сопротивление такового контура должно быть наименьшим.
Набросок 1 — последовательный колебательный контур
Во вторых собственная частота последовательного колебательного контура состоящего из индуктивности и емкости должна совпадать с частотой питающего напряжения. Тогда в цепи наступает резонанс напряжений. Энергия, скопленная в магнитном поле, на сто процентов перебегает в энергию электрического поля в конденсаторе и напротив.
А для источника переменного напряжения такая цепь становится фактически закороткой и в ней протекает очень вероятный ток. Ограниченный только активным сопротивлением контура. Так как реактивные сопротивления индуктивности и емкости на резонансной частоте становятся равные нулю и энергия в них не рассеивается. В отличии от активного сопротивления в каком по закону джоуля ленца выделяется тепло.
Набросок 2 — Зависимость тока и полного реактивного сопротивления от частоты источника напряжения
При изменении частоты питающего напряжения либо характеристик контура резонанс исчезает. Напряжение на элементах цепи распределяется в согласовании с законом Ома. Другими словами падение напряжения на емкости и индуктивности будет равно току, умноженному на их реактивные сопротивления.
В случае резонанса напряжение на емкости либо индуктивности будет в Q раз больше чем напряжение источника. Q это добротность контура величина оборотная коэффициенту затухания колебаний в контуре. Таким макаром, чем выше добротность контура, тем выше будет повышение напряжения.
Резона́нс (фр. resonance, от лат. resono — откликаюсь) — явление резкого возрастания амплитуды принужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты наружного воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым качествами системы
Особенности резонанса токов
Многие люди, изучая электронику и все, что с ней связано, сталкиваются с таким понятием как резонанс токов. Что оно собой представляет, при каких критериях появляется резонанс токов, как применяется и как его верно подсчитать? Об этом дальше.
Что же все-таки это такое
Резонанс токов — разновидность состояния электрической цепи, когда вид токовых характеристик совпадает по фазам уровню напряжения, а мощность реактивного вида равна нулю либо же она представлена в активном виде.
. Резонанс токов
Этот вариант развития событий характерен для переменного тока и имеет не только лишь положительные характеристики, но и некоторые ненужные последствия. Так, благодаря резонансу работает радиотехника, автоматика и проволочная телефония, но в то же время появляются перенапряжения и сбои в работе электрической системы.
Определение из учебного пособия
При каких критериях появляется
Условием того, дабы появилось это явление, является равные характеристики проводниковой частоты, где BL=BC. Другими словами емкостная с индуктивной проводимостью должна быть равна. Только тогда схожее явление резонанса токов наблюдается в электрической цепи. Он при всем этом может быть как положительным, так и отрицательным. В любом радиоприемнике есть колебательный контур, который из-за индуктивного либо емкостного конфигурации, настраивается на подходящий сигнал радиоволны. В другом случае, это ведет к тому, что возникают скачки напряжения либо ток в цепи и возникает аварийная ситуация.
В критериях лаборатории, он появляется во время, когда меняется емкость и не меняется индуктивность катушки L. В таком случае формула смотрится как Bc=C
При каких критериях появляется
Как применяется
Резонансные токи применяются сейчас в некоторых фильтрующих системах, радиотехнике, электричестве, радиостанциях, асинхронных движках, высокоточных электрических сварных установках, колебательных генераторных электрических контурах и высокочастотных устройствах. Часто, когда они используются, дабы понизить генераторную нагрузку.
Направьте внимание! Простая цепь, где наблюдаются они, это параллельного вида колебательный контур. Такие контуры применяются в современном промышленном индукционном котловом оборудовании и облагораживают характеристики КПД.
Сфера использования
Принцип деяния
Токовый резонанс можно увидеть во внутренней поверхности электрической цепи, которая имеет параллельное катушечное, резисторное и конденсаторное подсоединение. Главный принцип того, как работает стандартный аппарат, не сложен в осознании.
Для вас это будет любопытно Зачем ставят УЗО
Когда врубается электрическое питание, снутри конденсаторной установки скапливается заряд до номинального напряжения. В этом время отключается питающий источник и замыкается цепь в контур. Этот момент сопровождается переносом разряда на часть катушки. Дальше характеристики тока, которые проходят по катушке, генерируют магнитное поле. Создается электродвижущая самостоятельная индукционная сила по направлению встречному току. При полном конденсаторном разряде очень растут токовые характеристики. Объем энергии становится магнитным индукционным полем. В итоге данный цикл повторяется, и катушечное поле преобразовывается в конденсаторный заряд.
Механизм работы
Как верно высчитать
Токовый резонанс очень принципиально верно высчитать, если есть параллельное соединение, предотвращающая возникновение помех около системы. Для правильного расчета нужно осознать, какие характеристики мощности в электросети. Средняя стандартная мощность, рассеивающаяся при резонансном контуре, выражается с помощью среднеквадратичных токовых характеристик и напряжения. При резонансе мощностный коэффициент равен единице и формула имеет вид, как на картинке.
Формула расчета
Дабы верно найти нулевой импеданс, пригодиться пользоваться стандартной формулой, которая дана ниже.
Формула резонансных кривых
Что касается аппроксимирования резонанса колебательных частот, это можно узнать по следующей формуле.
Расчет колебательного контура
Направьте внимание! Для получения очень четких данных по приведенным формулам, округлять данные не надо. Благодаря этому получится грамотный расчет, который приведет к достойной экономии переменного тока, если идет речь о подсчете в целях понижения счетов.
В целом, резонанс токов — это то, что происходит в части параллельного колебательного контура, в случае его подключения к источнику напряжения, частота какого может совпадать с контурной. Появляется при критериях, когда цепь, имеющая параллельное соединение резисторной катушки и конденсатора, равна проводимости BL=BC. Верно выполнить весь нужный подсчет можно по специальной формуле либо, прибегая к использованию особых измерительных инструментов в виде мультиметра.
