Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Резонанс напряжений в пассивных двухполюсниках.
Резонансом электрической цепи называется такое состояние цепи, когда, несмотря на наличие реактивных элементов в цепи ток и напряжение на входе цепи совпадают по фазе. Рассмотрим цепь (рисунок 2), состоящую из последовательно соединенных активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора и подключенную к источнику синусоидального напряжения (1) Рисунок 2 Полное сопротивление данной цепи можно определить по формуле:
, (2)
где R – суммарное активное сопротивление цепи (необходимо учитывать активное сопротивление катушки индуктивности), , (3) где RН – активное сопротивление нагрузки, RК – активное сопротивление катушки индуктивности, X - реактивное сопротивление цепи (4) Тогда действующее значение тока в цепи (5) Угол сдвига фаз между входным напряжением и током, протекающим по цепи (6)
Из этой формулы видно, что угол сдвига фаз может быть положительным и отрицательным, в зависимости оттого какое сопротивление в цепи преобладает: если индуктивное (), то j>0, а если емкостное (), то j<0; условием резонанса в рассматриваемом контуре будет равенство нулю реактивного сопротивления, т.е. Х=0 или . Изменение частоты приводит к изменению реактивного сопротивления цепи, а изменение реактивного сопротивления ведет к изменению режима цепи. Зависимости параметров цепи от частоты называют частотными характеристиками. Частотные характеристики для рассматриваемой схемы изображены на рисунке 3. Рисунок 3
При соблюдении данного равенства ток в контуре становится максимальным (7) и совпадающим по фазе с входным напряжением. К условию резонанса в данном контуре можно прийти изменением частоты или параметров динамических элементов (L,C). ; ; (8) Резонансу в рассматриваемом контуре соответствует векторная диаграмма, изображенная на рисунке 4. Рисунок 4 Из диаграммы видно, что при резонансе приложенное напряжение равно падению напряжения на активном сопротивлении цепи: U=UR (9) Напряжения на емкости UC и индуктивности UL равны по величине и противоположны по фазе и поэтому взаимно уравновешиваются. При резонансе в рассматриваемом контуре напряжения на емкости и на индуктивности могут оказаться значительно больше приложенного напряжения. Поэтому резонанс при последовательном соединении называется резонансом напряжений.
Указанные местные перенапряжения возможны при определенном соотношении между параметрами контура, а именно при условии . В частотной области цепь характеризуется следующими величинами: - характеристическим (волновым) сопротивлением контура; - добротностью контура; - коэффициентом затухания контура. Перенапряжения в контуре будут иметь место, если добротность контура Q больше единицы. Для рассматриваемого контура можно построить резонансную кривую тока - зависимость тока от частоты на основании формулы (3). Аналогичные кривые можно построить и для напряжений на динамических элементах (L,C).
(10) (11) На рисунке 5 показаны резонансные кривые , j=f(w) для Q 1,25. Рисунок 5 Резонансная кривая тока достигает максимума при резонансной частоте . Резонансная кривая достигает максимума при более высокой частоте , а резонансная кривая достигает максимума при более низкой частоте . Максимальные значения этих напряжений одинаковы . На рисунке 5 изображена также и фазо-частотная характеристика, из которой видно, что угол сдвига фаз между напряжением и током изменяется в пределах {-90°;+90°} и достигает нулевого значения при резонансной частоте. Рисунок 6 На рисунке 6 изображены графики резонансных кривых в относительных единицах. По оси ординат откладываем ток в долях от резонансного тока, а по оси абсцисс - частоту в долях от резонансной частоты. Чем меньше активное сопротивление резонансного контура при неизменных остальных параметрах схемы, т.е. чем больше добротность контура Q, тем более острой (пикообразной) становится форма кривой тока , где . Для оценки избирательных свойств цепи вводят понятие полосы пропускания - полоса частот, на границах которой отношение составляет =0,707. На рисунке 6 проведена горизонтальная прямая на уровне = 0,707, ее пересечение с резонансными кривыми определяет граничные частоты полосы пропускания контура и, следовательно, ширину полосы пропускания. Из рисунка видно, что чем выше добротность, тем уже полоса пропускания.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-09; просмотров: 350; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.219.167.163 (0.008 с.) |