Материал: Конспект лекций (часть 1) Составители А. М. Коленченко Е. Н. Коленченко саранск

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

L Cдруга ( xx,

xx x

 0 ), значения тока и мощности максимальны, а от

источника в цепь поступает только активная энергия.

L CЧастота, на которой наблюдается резонанс напряжения, определяется из

условия равенства реактивных сопротивлений на резонансной частоте

xx:

ω0 L

1 ;

ω0  C

ω2  L C 1 ;

ω1 .

0 0 U При резонансе напряжения на реактивных элементах цепи равны по величине

и противоположны по фазе

U

и могут во много раз превышать напряжение

L Cпитания U (ЭДС E ). Такое превышение получается, если

ω0  L

1


ω0  C

  • R. (5.4)

0 Подставив значение превышения (5.4) в виде

ω1

в последнее выражение, получим условие

    • Rили

ρ R.

Величина

ρ

 ω0

L

1


ω0  C

называется характеристическим

сопротивлениемколебательного контура (Ом).

Отношение

ρопределяет резонансные свойства колебательного контура и

R

называется добротностьюконтура

Qρ.

R

Если при резонансе увеличить в одинаковое число раз nиндуктивное и

емкостное сопротивления, т.е.

x n xи

x n x

, то ток I в цепи не

L C
L0

C0
изменится, а напряжения на индуктивном и емкостном элементах увеличиваются в n

раз:

U

nUL

и U

nUC

. Следовательно, в принципе можно безгранично

L Cувеличивать напряжения на индуктивном и емкостном элементах при одном и том же токе

I U

R

E .

R

Явление резонанса в электроэнергетических установках, как правило, явление вредное (возникающие перенапряжения, во много раз превышающие рабочие номинальные напряжения, могут привести к выходу из строя электроустановки). Но в радиотехнике, связи и автоматике оно используется часто, например, для настройки цепей на заданную частоту с целью выделения колебаний напряжения данной частоты.

В качестве примера рассмотрим входную часть радиоприемника (рис.5.32).




Рис.5.32

Колебательный контур LC имеет высокую добротность.

В антенне наводятся быстропеременные токи, приводящие к возникновению

в катушке L колебательного контура ЭДС взаимной индукции

E0 (сигналы от всех

работающих радиостанций). Если E0 имеет частоту, равную резонансной частоте

0данного контура, то на конденсаторе и, соответственно, на входе транзистора

возникает напряжение равное

EQ, где Q– добротность контура. Это усиление

касается только резонансной частоты, что обеспечивает выделение из многих радиосигналов работающих радиостанций только одного (таким образом, осуществляется "настройка" на определенную радиостанцию).

и UТреугольник сопротивлений


Треугольник, катетами которого являются векторы

U  U , а


LC
Rгипотенузой – вектор U называется треугольникомнапряжения(см. векторные диаграммы, изображенные выше).

Если стороны этого треугольника поделить на ток I , то получим треугольники сопротивлений (рис.5.33 и рис.5.34)
Рис.5.33 Рис.5.34

В треугольнике на рис.5.33

x 0

(преобладает емкостное сопротивление), а

треугольнике на рис.5.34

x 0

(преобладает индуктивное сопротивление).

Треугольник сопротивлений представляет собой геометрическую интерпретацию уравнения

ZR

j ω L 1 zejφ

 z cosφ

j z sinφ.

  ωC


        1. Параллельное соединение R, L, C. Треугольники токов и проводимостей. Резонанс токов



Пусть на входе цепи (рис.5.35) действует

напряжение

u Umsin(ωtψu) , комплекс

которого имеет вид U  U ejψu. Под

действием этого напряжения по цепи будет протекать ток i, равный

Рис.5.35

i i

i i

или

ug

1 udtCduC


L
t0 dt

i.

L C RПерепишем данное уравнение в комплексной форме:

U  g U

1


jω L

 U  jω C I . Выполним простые преобразования:

U gj



1


ω L

jω C  I ;



U g j 1  ω C  I ,

  

ωL

U  (g j b)  I , U  Y I ,

где g– активная проводимость; b– реактивная проводимость;
1


ω L
bL–
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/179017