Главная
Стеновые материалы
Фасадные материалы
Кровельные материалы
Изоляционные материалы
Окна, стекла, зеркала
Напольные покрытия
Интерьер, мебель
Плитка и камень
Двери
Потолки
Сантехника
Инструмент
Строительные работы
Отделочные работы
Ландшафтный дизайн
Материалы
Безопасность
Бетон, ЖБИ
Кондиционирование
Полезное




Вход на сайт

Резонанс токов Школа для электрика: устройство, проектирование, монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт электрооборудования

Автор: admin, посмотрело: 583

0






резонанс токовПараллельное включение конденсатора и катушки индуктивности в цепь переменного тока


Рассмотрим явления в цепи переменного тока, содержащей генератор, конденсатор и катушку индуктивности, соединенные параллельно. Предположим при этом, что активным сопротивлением цепь не обладает.


Очевидно, в такой цепи напряжение как на катушке, так и на конденсаторе в любой момент времени равно напряжению, развиваемому генератором.


Общий же ток в цепи слагается из токов в ее разветвлениях. Ток в индуктивной ветви отстает по фазе от напряжения на четверть периода, а ток в емкостной ветви опережает его на те же четверть периода. Поэтому токи в ветвях в любой момент времени оказываются сдвинутыми по фазе один относительно другого на полупериода, т. е. находятся в противофазе. Таким образом токи в ветвях в любой момент времени направлены навстречу один другому, а общий ток в неразветвленной части цепи равен разности их.


Это дает нам право написать равенство I = IL -IC


где I - действующее значение общего тока в цепи, IL и IC - действующие значения токов в.ветвях.


Пользуясь законом Ома для определения действующих значений тока в ветвях, получим:


Il = U / XL и IC = U / XC


Если в цепи преобладает индуктивное сопротивление, т. е. XL больше XC, ток в катушке меньше тока в конденсаторе; следовательно, ток в неразветвленном участке цепи носит емкостный характер, и цепь в целом для генератора будет емкостной. И, наоборот, при ХC большем XL, ток в конденсаторе меньше тока в катушке; следовательно, ток в неразветвленном участке цепи имеет индуктивный характер, и цепь в целом для генератора будет индуктивной.


При этом не следует забывать, что в том и другом случае нагрузка реактивная, т. е. цепь не потребляет энергии генератора.


Резонанс токов


Рассмотрим теперь случай, когда у параллельно соединенных конденсатора и катушки оказались равными их реактивные сопротивления, т. е. XlL = XC.


Если мы, как и прежде, будем считать, что катушка и конденсатор не обладают активным сопротивлением, то при равенстве их реактивных сопротивлений (YL = YC) общий ток в неразветвленной части цепи окажется равным нулю, тогда как в ветвях будут протекать равные токи наибольшей величины. В цепи в этом случае наступает явление резонанса токов.


При резонансе токов действующие значения токов в каждом разветвлении, определяемые отношениями IL = U / XL и IC = U / XC будут равны между собой, так XL = ХC.


Вывод, к которому мы пришли, может показаться на первый взгляд довольно странным. Действительно, генератор нагружен двумя сопротивлениями, а тока в неразветвленной части цепи нет, тогда как в самих сопротивлениях протекают равные и притом наибольшие по величине токи. 


Объясняется это поведением магнитного поля катушки и электрического поля конденсатора. При резонансе токов, как и при резонансе напряжений, происходит колебание энергии между полем катушки и полем конденсатора. Генератор, сообщив однажды энергию цепи, сказывается как бы изолированным. Его можно было бы совсем отключить, и ток в разветвленной части цепи поддерживался бы без генератора энергией, которую в самом начале запасла цепь. Равно и напряжение на зажимах цепи оставалось бы точно таким, какое развивал генератор.


Таким образом, и при параллельном соединении катушки индуктивности и конденсатора мы получили колебательный контур, отличающийся от описанного выше только тем, что генератор, создающий колебания, не включен непосредственно в контур и контур получается замкнутым.











Графики токов, напряжения и мощности в цепи при резонансе токов





Графики токов, напряжения и мощности в цепи при резонансе токов: а — активное сопротивление равно нулю, цепь мощности не потребляет; б — цепь обладает активным сопротивлением, в неразветвленной части цепи появился ток, цепь потребляет мощность


Значения L, С и f, при которых наступает резонанс токов, определяются, как и при резонансе напряжений (если пренебречь активным сопротивлением контура), из равенства:


ωL = 1 / ωC


Следовательно:


fрез = 1 / 2π√LC


Lрез = 1 / ω2С


Срез = 1 / ω2L


Изменяя любую из этих трех величин, можно добиться равенства Xl = Xc, т. е. превратить цепь в колебательный контур.


Итак, мы получили замкнутый колебательный контур, в котором можно вызвать электрические колебания, т. е. переменный ток. И если бы не активное сопротивление, которым обладает всякий колебательный контур, в нем непрерывно мог бы существовать переменный ток. Наличие же активного сопротивления приводит к тому, что колебания в контуре постепенно затухают и, чтобы поддержать их, необходим источник энергии - генератор переменного тока.


В цепях несинусоидального тока резонансные режимы возможны для различных гармоничных состовляющих.


Резонанс токов широко используется в практике. Явление резонанса токов используется в полосовых фильтрах как электрическая «пробка», задерживающая определенную частоту. Так как току с частотой f оказывается значительное сопротивление, то и падение напряжения на контуре при частоте f будет максимальным. Это свойство контура получило название избирательность, оно используется в радиоприемниках для выделения сигнала конкретной радиостанции. Колебательный контур, работающий в режиме резонанса токов, является одним из основных узлов электронных генераторов.

P.S. Якщо стаття була Вам корисна, поділіться будь ласка їй в соціальних мережах, понатискайте на кнопочки нижче.

Категория: Электрика

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
  • Як прикрасити двір своїми руками в селі, на дачі або в школі
  • Як виростити троянду в домашніх умовах з букета або насіння
  • Як побудувати альтанку своїми руками з різних матеріалів
  • Прибудова до будинку своїми руками
  • Види стель Будівельний портал Красноярська будівництво, ремонт і нерухомість, будівельні матеріали, компанії і товари, оголошення, послуги з ремонту та будівництва в Красноярському краї.
  • Вирівнювання стін. Як і чим вирівнювати стіни
  • Декор вітальні: стін, меблів і стелі
  • Як самостійно встановити бойлер
  • Як зробити компютерний, більярдний або тенісний стіл своїми руками
  • як зробити відкоси на вікнах своїми руками
  • ПОЛЕЗНОЕ

  • Що таке Smart TV?
  • Дизайн інтер'єру вітальні
  • Яскраві акценти кухні Будівництво та ремонт
  • Що таке Модульні меблі
  • ЯК ВИБРАТИ КОМП'ЮТЕРНЕ КРІСЛО ДЛЯ БУДИНКУ і http://smm-up.com/youtube-view/
  • Маленькі елементи декору - оригінальні полички Будівництво та ремонт
  • Лестницы с перилами или без перил? Мода или безопасность?
  • Розрахунок собівартості Будівельний Успіх
  • Ескізний проект
  • Фахверк

  • Душові кабіни
  • Писаний глечик Будівництво та ремонт
  • Як відрізнити підроблений кульовий кран від цього, і чим небезпечна підробка?
  • Сборный бассейн EXCELLENT
  • Електричні опалювальні прилади
  • Труби, використовувані в системах дренажу та водопостачання Aseko - будівельний портал
  • Птах щастя - робимо іграшку самі Будівництво та ремонт
  • Композитные бассейны
  • Газові котли bosch
  • Який тип водонагрівача: проточний або накопичувальний - більш зручний? Будівництво та ремонт