Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе

Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе, а эквивалентная схема представляет собой активное сопротивление.

Резонанс в электрической цепи сопровождается периодическим переходом энергии электрического поля емкости в энергию магнитного поля индуктивности и наоборот.

При резонансе в электрической цепи малые напряжения, приложенные к цепи, могут вызвать значительные токи и напряжения на отдельных ее участках.

В цепи, где элементы Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru соединены последовательно (последовательный колебательный контур) может возникнуть резонанс напряжений, а в цепи, где элементы Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru соединены параллельно, – резонанс токов.

Основными характеристиками колебательного контура являются резонансная частота циклическая Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru или линейная Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru добротность контура Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru и характеристическое сопротивление Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru . В последовательном колебательном контуре добротность показывает, во сколько раз происходит увеличение амплитуды колебаний напряжения в индуктивности и емкости при резонансе по отношению к входному напряжению

Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru

Характеристическое сопротивление Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru контура равно реактивному сопротивлению индуктивности и емкости при резонансе

Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru

Для цепи с последовательным соединением катушки индуктивности и конденсатора справедливо соотношение

Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru

Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru , (1)

где Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru и Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru - комплексное и полное сопротивление контура, Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru – угол сдвига фаз между напряжением и током.

Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru (2)

При резонансе Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru и Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru поэтому из (1) следует, что это возможно, если

Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru (3)

Это выражение называют условием резонанса напряжений.

В зависимости от соотношения величин Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru и Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru возможны три различных случая:

1 Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru , следовательно Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru . Этому режиму соответствует векторная диаграмма, изображенная на рисунке 1а.

2 Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru , следовательно Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru - резонанс напряжений (рисунок 1б).

3 Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru , следовательно Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru . Этот случай изображен на рисунке 1с.

Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru

а) б) с)

Рисунок 1

В области до резонанса при w<w0 цепь носит ёмкостный характер, в резонансе ( w=w0 ) - активный, а после резонанса при w>w0 – индуктивный характер.

Выразив Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru и Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru из (3), соответственно, через Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru и Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru получим

Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru , откуда Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru ,

где Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru - резонансная частота.

При резонансе напряжений ток в цепи резко возрастает:

Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru .

Соответственно увеличиваются и напряжения на индуктивном и емкостном элементах, которые могут во много раз превысить величину напряжения источника питания (при условии Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru ). Коэффициент усиления напряжения на реактивных элементах (добротность контура - Q):

Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru

На рисунке 2 показаны графики характеристик последовательного резонансного контура Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru .

Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru

Рисунок 2

В области до резонанса при w<w0 цепь носит ёмкостный характер, в резонансе ( w=w0 ) - активный, а после резонанса при w>w0 – индуктивный характер.

Интервал частот на границах которого ток Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru называют полосой пропускания - Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru . Относительная полоса пропускания называется затуханием цепи: Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru .

Затухание цепи связано с добротностью контура соотношением Краткая теория. Под резонансом в электрической цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе - student2.ru

Наши рекомендации