• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Резонанс напруг

Основні поняття й визначення

РЕЗОНАНСНІ ЯВИЩА У ЛАНЦЮГАХ змінного СТРУМУ

ЛЕКЦІЯ 7

Під резонансом розуміють явища в ланцюгах перемінного струму, що містять елементи індуктивності і ємності, при якому реактивний опір або реактивна провідність дорівнюють нулеві. Резонанс, що виникає при послідовному з'єднанні елементів індуктивності і ємності, називають резонансом напруг, а при рівнобіжному з'єднанні – резонансом струмів. Ці явища в ланцюгах обумовлені взаємним перетворенням енергії електричного й магнітного полів.

Резонансні ланцюги широко застосовуються в електротехніці, вони є невід'ємною частиною ряду радіотехнічних пристроїв і часто використовуються в автоматиці й телемеханіці. Однак у ряді випадків явища резонансу небажані. Виникаючі, наприклад, в електричних ланцюгах і системах, вони можуть викликати перенапруги в окремих елементах, пробій ізоляцій та інші аномальні явища,

Розглянемо явище резонансу в нерозгалуженому ланцюзі з опором, індуктивністю і ємністю (рис. 7.1, а). Умова резонансу в такому ланцюзі можна записати у виді:

,

(7.1)

а) б)

Рис. 7.1. Резонансний ланцюг (а) і її частотні характеристики (б)

Для режиму резонансу напруг характерно наступне:

Комплекс повного вхідного опору електричного ланцюга досягає мінімального значення, який дорівнює активному опору:

.

Комплекс сили струму в ланцюзі досягає найбільшого значення і збігається по фазі з напругою:

.

Напруга на індуктивності дорівнює напрузі на ємності:

а через те, що їхні фази протилежні, вони в будь-який момент часу будуть компенсувати один одного; реактивні напруги на індуктивності й ємності при резонансі можуть перевищувати напругу мережі у стільки ж разів, у скільки кожний з реактивних опорів більше активного опору; напруга на активному опорі дорівнює напрузі на затисках ланцюга:

Кутова частота ω_о і частота f_o, при яких спостерігається явище резонансу, називаються власними резонансними частотами. Ці частоти, обумовлені з умови резонансу ω²·L·C=1, відповідно дорівнюють:

.

(7.2)

Резонанс у ланцюзі може наступити тільки за рівності власної резонансної частоти ланцюга й частоти його джерела живлення.

З виразу для індуктивного і ємнісного опору при резонансі маємо:

.

(7.3)

Величина , що має розмірність опору, називається хвильовим або характеристичним опором резонансного контуру. Хвильовий опір дорівнює й відношенню напруги U_L або U_C до сили струму I₀.

Відношення хвильового опору до активного опору називається добротністю Q контуру, а її зворотна величина — загасанням d:

.

(7.4)

Добротність дорівнює також відношенню U_L або U_C під час резонансу до повної напруги U.

Зміна величин, що характеризують роботу ланцюга, залежить від частоти джерела. Звичайно, залежності U_L, I, U_C і φ від кутової частоти ω при постійних U, r, L, C зображуються графічно.

Ці залежності, представлені на рис. 7.1, б, називаються резонансними кривими або частотними характеристиками резонансного контуру. Вони показують, що нерозгалужений ланцюг перемінного струму з L і С має вибірні властивості, тобто має найменший опір при частоті, близької до резонансної.

Читайте також:

1. Аналіз двотактних перетворювачів напруги
2. Важливим параметром конденсаторів є пробивна напруга конденсатора. Чим вона більша, тим надійніший конденсатор, тим більша енергія може сконцентруватись на ньому.
3. Вибір електрообладнання на напругу до 1кВ.
4. Вибір напруги для живлення цехових електроприймачів.
5. Вибір перерізу провідників у мережах напругою до 1000 В з урахуванням плавких запобіжників
6. Вибір перерізу провідників у мережах напругою до 1000В з урахуванням автоматичних вимикачів і теплових реле
7. Вибір раціональної напруги розподільчої мережі підприємства.
8. Виконання робіт в електроустановках без зняття напруги.
9. Використання стабілітронів у стабілізаторах напруги
10. Вимiрювання постiйних струму та напруги
11. Вимикання (зняття напруги).
12. Вимірювальні трансформатори струму і напруги

Переглядів: 11546