МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів
Контакти
Тлумачний словник Авто Автоматизація Архітектура Астрономія Аудит Біологія Будівництво Бухгалтерія Винахідництво Виробництво Військова справа Генетика Географія Геологія Господарство Держава Дім Екологія Економетрика Економіка Електроніка Журналістика та ЗМІ Зв'язок Іноземні мови Інформатика Історія Комп'ютери Креслення Кулінарія Культура Лексикологія Література Логіка Маркетинг Математика Машинобудування Медицина Менеджмент Метали і Зварювання Механіка Мистецтво Музика Населення Освіта Охорона безпеки життя Охорона Праці Педагогіка Політика Право Програмування Промисловість Психологія Радіо Регилия Соціологія Спорт Стандартизація Технології Торгівля Туризм Фізика Фізіологія Філософія Фінанси Хімія Юриспунденкция |
|
|||||||
Лекція 8РЕЗОНАНСНІ ЯВИЩА В електричних колах
План лекції: 4.1. Резонанс у послідовному контурі (резонанс напруг). 4.2. Частотні та резонансні характеристики послідовного контуру. 4.3. Комплексна провідність кола. Еквівалентні перетворення послідовного та паралельного з’єднання елементів. Трикутник провідностей.
4.1. Резонанс у послідовному контурі (резонанс напруг).
Явище резонансу, з яким вперше знайомляться в курсі фізики, передбачає взаємодію коливальної системи, рух якої описується синусоїдальною функцією часу, та зовнішнього періодичного впливу, що діє в «такт» із рухом коливальної системи. При цьому в коливальній системі відбувається періодичний обмін кінетичної і потенціальної енергій. При наближенні частоти зовнішнього періодичного впливу до власної частоти коливань механічної системи спостерігається явище різкого збільшення амплітуди коливань системи, що і називають в механіці резонансом. В електротехніці в якості коливальної системи виступає електричне коло з різними за характером накопичувальними елементами (ємністю та індуктивністю), в якому можливий періодичний обмін між енергіями електричного і магнітного поля, а в якості зовнішнього впливу – синусоїдальна напруга чи струм на вході кола. При плавній зміні частоти вхідної напруги в послідовному контурі з малими втратами спостерігається різке зростання амплітуд струму на вході кола та напруг на ємності та індуктивності, при чому максимальні значення цих величин мають місце при різних частотах. Що ж в цьому випадку прийняти за резонансну частоту, якщо критерій амплітудного резонансу виявився не однозначним? Для розв’язку проблеми визначення явища резонансу по відношенню до електричних кіл було прийнято наступне компромісне рішення: резонансом називають такий режим роботи електричного кола, яке містить ємності та індуктивності, за якого різниця фаз напруги і струму на вході кола дорівнює нулеві. Тобто . Такий резонанс умовно називають фазовим резонансом, а частоту зовнішнього впливу, яка відповідає такому режиму, - резонансною частотою. Розглянемо послідовний контур, тобто коло, яке складається з послідовного з’єднання елементів R, L та C (рис. 4.1). Комплексний опір послідовного контуру , де ; . З визначення резонансу для послідовного контуру можна записати умову резонансу: або , при цьому вхідний опір є чисто активним . Умова резонансу дозволяє визначити резонансну частоту послідовного контуру . , звідки . Відзначимо, що резонансна частота послідовного контуру дорівнює частоті власних коливань, що не згасають, контуру, який складено з ємності та індуктивності, і не залежить від опору . На попередній лекції було встановлено, що максимальне значення обмінної потужності між джерелом енергії та послідовним R, L, C – колом визначається за виразом . При резонансі , тобто . Висновки. При резонансі обмін енергією між магнітним полем індуктивності та електричним полем ємності збалансований. Між колом та джерелом обміну енергією не відбувається. Джерело енергії передає в коло тільки активну потужність Р, що поглинається опором R. Введемо в розгляд так називані вторинні параметри контуру. Опір ємності чи індуктивності при резонансі називається характеристичним (хвильовим) опором контуру та позначається буквою . . Добротністю контуру називається відношення характеристичного опору контуру до активного опору . Для розуміння фізичного сенсу добротності контуру Q визначимо напруги на ємності та індуктивності при резонансі. , а з урахуванням того, що при резонансі , то , тобто напруги на ємності та індуктивності дорівнюють одна одній за модулем, направлені протилежно і таким чином компенсують одна одну. Тому резонанс в послідовному контурі називають резонансом напруг. Побудуємо векторну діаграму для випадку резонансу (рис. 4.2). Направимо струм за дійсною віссю. Тоді напруга на індуктивності буде випереджати струм за фазою на 90°, а напруга на ємності - відставати на 90°, тобто напруги будуть направлені протилежно одна одній. Вхідна напруга . Діючі напруги на індуктивності та ємності . Таким чином, добротність Q показує, у скільки разів напруга на ємності чи індуктивності при резонансі більш ніж напруга на вході кола. Наприклад. При вхідній напрузі і добротності , напруга на ємності та індуктивності при резонансі досягатиме . В радіотехніці використовуються контури з високою добротністю, приблизно від 102 до 105. Це досягається завдяки зменшення активного опору R та збільшення характеристичного опору . Якщо в послідовному контурі взяти , то такий контур називається ідеальним. Вхідний опір ідеального послідовного контуру при резонансі дорівнює нулеві.
Читайте також:
|
||||||||
|