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

Cиндуктивная проводимость; проводимость данной цепи.

ω C b

– емкостная проводимость; Y– комплексная

Модуль полной проводимости данной цепи можно рассчитать по формуле
y  .
Уголмеждувекторамиобщеготокаиобщегонапряженияопределяетсяпо формуле:



Очевидно, что

1


φ arctgbarctgω L

g

ω C

.

g

  1. если

b  0

( b b

), то цепь будет носить индуктивный характер (см.

LC

векторную диаграмму на рис.5.36);



Рис.5.36 Рис.5.37

  1. если

b 0

( bLbC), то цепь будет носить емкостной характер (см. векторную

диаграмму на рис. 5.37);

  1. если

b  0

( bb), то цепь

LC

будет носить чисто активный характер (см. векторную диаграмму на рис.5.38).


Рис.5.38

Явление, при котором в параллельной цепи из R, L, С вектор общего напряжения совпадает по фазе с вектором общего тока, называется резонансом токов.


Таким образом, суммарный ток в неразветвленной части цепи равен току

через активное сопротивление, т.е.

I  I .

RВ данном случае реактивная проводимость цепи равна нулю, а общая проводимость наименьшая, следовательно, и ток в неразветвленной части цепи I минимальный (в отличие от резонанса напряжений, когда ток был максимальным).

Здесь токи

I  I

могут во много раз превосходить I . Поэтому это явление

LC

получило название резонанса токов.

Резонансная частота определяется из условия возникновения резонанса токов,

т.е. из условия

bb:

0 LC

1


ω0  L

 ω0
C ;

ω1 .
Если при резонансе токов в одинаковое число раз n увеличить индуктивную и емкостную проводимости, т.е. L
L0
C
C0
bnbи bnx,

то токи

I и

I увеличатся в nраз при неизменном значении общего тока в

L Cнеразветвленной части цепи

gU . Следовательно, можно получить любой по

0
I
величине ток в индуктивном и емкостном элементах при неизменном токе источника.

Резонанс токов для электроэнергетических установок явление безопасное, т.к. токи в обеих ветвях взаимно независимы и определяются приложенным напряжением (по закону Ома). Очевидно, что большие токи могут возникать только при малых значениях индуктивности L и больших значениях емкости C при заданном напряжении питания.

Явление резонанса токов широко используется на практике. Так, например, в резонансном усилителе параллельный контур с большой добротностью используется в качестве нагрузки, включаемой в коллекторную цепь транзистора усилительного каскада (для колебаний резонансной частоты его сопротивление велико, а, следовательно, велико и снимаемое с него напряжение, тогда как для остальных частот его сопротивление мало).

То свойство, что токи в ветвях в параллельном контуре много больше силы тока в неразветвленной части цепи, используется при устройстве индукционных печей, где нагревание металлов осуществляется вихревыми токами.

L CПараллельно нагревающей катушке L (рис.5.39) присоединяется конденсатор C с такой емкостью, при которой на частоте питающего генератора в данном контуре наблюдается резонанс токов.

Очевидно, что ток

ii i


Рис.5.39

намного меньше разогревающего тока

iL.


1   ...   26   27   28   29   30   31   32   33   ...   56

Треугольник проводимостей


Прямоугольный треугольник с катетами

I и ( I  I

) и гипотенузой I

RLC

называется треугольником тока (см. векторные диаграммы, приведенные выше).

Если все стороны этого треугольника разделить на вектор U , то получим треугольник проводимостей, который служит геометрической интерпретацией выражения:

Yg

j 1 ωC .

  ωL

Векторные диаграммы треугольника проводимостей для приведены на рис.5.40 и рис.5.41 соответственно.

b 0

и b 0
Рис.5.40Рис.5.41
      1. Эквивалентные преобразования схем электрической цепи


        1. Последовательное, параллельное и смешанное соединения Последовательное соединение.
Вобщемслучаепустьимеемцепьвида(рис.5.42)Рис.5.42nn

Очевидно, что

Z Zk;

k1

U  U1  U 2    U nU k.

k1

Сумма комплексных сопротивлений всех последовательно соединенных

n

участков цепи

сопротивлением.


Z Zkk1

называется эквивалентнымкомплексным

Рассмотрим два примера последовательного соединения элементов: RL (рис.5.43) и RC (рис.5.44).
1)





где
n



R Rk,

k1
n



LLk.

k1

Рис.5.43


2)



Рис.5.44

где



R Rk,

k1

1 1 .

n Ck1 Ck

Ток в таких цепях находится из выражения:

I U .

Z

1   ...   27   28   29   30   31   32   33   34   ...   56
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/179017