Резонансен резонанс

Индуктора влиза в фазовото изместване, при което токът изостава напрежението с една четвърт период, кондензатор, а напротив, веригата принуждава напрежението да изостава на текущата фаза с една четвърт период. По този начин ефектът на индуктивното съпротивление върху фазовото отместване между тока и напрежението във веригата се обръща от действието на капацитивното съпротивление.

Това води до факта, че общото фазово отместване между тока и напрежението във веригата зависи от съотношението на стойностите на индуктивните и капацитивните съпротивления.

Ако стойността на капацитивното съпротивление на веригата е по-голяма от индуктивната стойност, веригата има капацитивен характер, т.е. напрежението изостава от фазата от тока. Ако, от друга страна, индуктивната съпротива на веригата е по-голяма от капацитивната, тогава напрежението е пред тока и, както следва, веригата е индуктивна по своя характер.

Общата съпротивление на веригата, която разглеждаме, се определя от метода за добавяне на индуктивно съпротивление на намотката XL и капацитивната съпротива на кондензатора XC.

Но тъй като ефектът от тези съпротивления в схемата е обърнат, тогава един от тях, по-конкретно Xc, получава знак минус, а общата реактивност се определя от формулата:

Хобст = XL-ХС, XL = ωL, ХС = 1 / оС

Прилагайки закона на Ом към тази верига, получаваме:

I = U / Hobsch

Тази формула може да се преобразува както следва:

U = I Hobsch = I (XL-XC) = IXL-IX

Придобитата стойност е равна IXL -action компонент от общото напрежение схема работи при преодоляване на съпротивата на индуктивен контур, а ефективната стойност IHS-компонент от общото напрежение верига, простираща се да преодолее капацитивен реактивно съпротивление.

Makarom Така общата напрежение верига, състояща се от последователно свързване на бобина и кондензатор, може да се счита, състояща се от 2-условия, чиито стойности зависят от стойностите на индуктивни и капацитивни съпротивления верига.

Вярвахме, че такава верига няма активна съпротива. Но в тези случаи, когато активното съпротивление на веригата не е толкова малко, че е незначително, общото съпротивление на веригата се определя от следната формула:

където R е общото съпротивление на веригата, XL-XC е неговата обща съпротивление. Приемайки формулата на закона на Ом, имаме право да напишем: U = I / Z

Резонанс на напреженията в веригата на променлив ток

Индуктивните и капацитивни съпротивления, свързани от своя страна, причиняват в схемата на променлив ток най-малкото фазово отместване между тока и напрежението, отколкото ако са включени в схемата поотделно.

С други думи, от едновременното действие на тези две различни реактивни съпротивления във веригата се извършва компенсация (взаимно премахване) на фазовото изместване.

Пълен компенсация, т.е.. Е. общо ликвидация фаза смяна между тока и напрежението в такава схема, се случва, когато индуктивни реактивно съпротивление ще бъде равна капацитивен съпротивление верига, т.е.. Д. Когато XL = XC, или което е същото, когато ωL = 1 / ωS.

Веригата в този случай ще се държи като чисто активно съпротивление, т.е. няма спирала или кондензатор в нея. Магнитудът на това съпротивление се определя от сумата от активните съпротивления на намотката и свързващите проводници. За всичко това, ефективната стойност на тока във веригата ще бъде голяма и ще бъде определена от формулата на Ohm`s law I = U / R, където вместо това Z се доставя от R.

Веднага с това работните напрежения както на намотката UL = IXL, така и на кондензатора Uc = IXC ще бъдат равни и ще бъдат много големи. С малко активно съпротивление на веригата, тези напрежения могат многократно да надвишават общото напрежение U на клемите на веригата. Това очарователно явление се нарича в електротехниката резонанс на стреса.

На фиг. 1 показва кривите на напрежение, ток и мощност за резонанс на напреженията в схемата.

Графика на напрежението и мощността на тока при резонанс на напрежението

Тя трябва да бъде здраво се има предвид, че импеданс XL и XC са променливи в зависимост от честотата на тока, а разходите поне малко промени своята честота, например, да увеличите както XL = ωL расте и XC = 1 намаление / ωS и в схемата, натоварването резонанс е нарушен в същото време, заедно с активното съпротивление, реактивен се появи в схема. Същото нещо се случва, ако промените стойността на индуктивността или капацитета на веригата.

С резонанса на напреженията силата на източника на ток ще бъде изразходвана само за преодоляване на активното съпротивление на веригата, т.е. за нагряване на проводниците.

Наистина, по веригата от един индуктор възниква сила колебание, че е. Е. Повтаряне на предаване на енергия от магнитното поле генератор намотка. В схема с кондензатор, същото се случва, но поради енергията на електронното поле на кондензатор. Същата схема с кондензатор и индуктор на резонанс напрежение (XL = XC), енергията, веднъж съхраняват верига пъти преминава през бобината на кондензатора и обратно към източник на ток и съотношението попада само консумация на енергия, необходима за преодоляване на съпротивлението на активното верига. Така че, енергийният обмен се осъществява между кондензатора и намотката с практически никакъв генератор.

Човек трябва само да наруши напрежения в Възвишавайте отговор като магнитно поле енергия от намотката ще е равно на енергия електрони поле кондензатор, и по време на обмен на енергия между тези области ще излишък на енергия, които понякога ще дойдат от източника във веригата, а след това се върти в обратна верига.

Феноменът е много сходен с това, което се случва в часовника. Махалото на часовника може да се колебае непрекъснато и без помощта на пружина (или натоварване в часовниковата стрелка), ако не и на фрикционните сили, които възпрепятстват движението му.

Пролетта, като информира махалото в подходяща част от собствената си енергия, му помага да преодолее фрикционните сили, което осигурява непрекъснатостта на трептенията.

По същия начин, в електронната схема, когато възниква резонанс в него, източникът на ток прекарва своята енергия само за преодоляване на активното съпротивление на веригата, като по този начин поддържа осцилаторния процес в нея.

По този начин, ние заключаваме, че AC верига, състояща се от генератор и последователно свързани индуктивност и кондензатор, при определени условия XL = XC се трансформират в вибрационна система. Тази схема се нарича осцилаторна верига.

От равенството XL = XC могат да се намерят стойностите на генераторната честота, при която се появява явлението резонанс на стреса:

Стойността на капацитета и индуктивността на веригата, при която възниква резонанс на напрежението:

L = 1 / ω2С, Cres = 1 / ω2L

Така makarom чрез модифициране на всеки от следните стойности (3 frez, L и С), може да предизвика напрежение резонанс верига, т. Е. За да веригата в колебание верига.

Пример за полезно въвеждане на резонанс на напрежението: входната верига на приемника се настройва от кондензатор с променлив капацитет (или вариатор) по такъв начин, че в него да се появи резонанс на напрежението. Това постига огромно увеличение на напрежението върху серпентината, което е необходимо за нормалната работа на приемника, в сравнение с напрежението във веригата, направено от антената.

Заедно с полезното въвеждане на явлението стрес резонанс в електротехниката, често има случаи, при които резонансът на стреса е вредно. Огромно увеличение на напрежението в някои части на веригата (на серпентина или на кондензатор) в сравнение с напрежението на генератора може да доведе до разваляне на отделни части и измервателни устройства.