АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Основные теоретические положения. Резонансом напряжение называют такой режим цепи с последовательным соединением элементов , когда полное сопротивление равно активному

Читайте также:
  1. B. Основные принципы исследования истории этических учений
  2. I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ (ТЕРМИНЫ) ЭКОЛОГИИ. ЕЕ СИСТЕМНОСТЬ
  3. I.3. Основные этапы исторического развития римского права
  4. II Съезд Советов, его основные решения. Первые шаги новой государственной власти в России (октябрь 1917 - первая половина 1918 гг.)
  5. II. Основные задачи и функции
  6. II. Основные показатели деятельности лечебно-профилактических учреждений
  7. II. Основные проблемы, вызовы и риски. SWOT-анализ Республики Карелия
  8. IV. Механизмы и основные меры реализации государственной политики в области развития инновационной системы
  9. SCАDA-системы: основные блоки. Архивирование в SCADA-системах. Архитектура системы архивирования.
  10. VI.3. Наследственное право: основные институты
  11. А) возникновение и основные черты
  12. А) ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ ВЕРНОЙ ПЕРЕДАЧИ СЛОВ, ОБОЗНАЧАЮЩИХ НАЦИОНАЛЬНО-СПЕЦИФИЧЕСКИЕ РЕАЛИИ

Резонансом напряжение называют такой режим цепи с последовательным соединением элементов , когда полное сопротивление равно активному, несмотря на наличие реактивных сопротивлений. При этом ток совпадает по фазе с приложенным напряжением, а напряжения на реактивных элементах цепи равны по величине и противоположны по фазе.

Следовательно, для режима резонанса характерно равенство индуктивного и емкостного сопротивлений:

(1)

Добиться этого равенства можно изменением одной из трех величин - и .

Резонанс в цепи (рис.1а) возникает при

(2)

где - резонансная частота.

 

 

Рис.1

Если к цепи приложено неизменное напряжение, то в режиме резонанса ток в ней приобретает максимальное значение и становится равным:

(3)

При этом напряжения на конденсаторе и катушке :

(4)

и превышает напряжение на зажимах цепи, если и .

Отношение называется добротностью цепи. Величину d, обратную добротности, называют затуханием:

, (5)

где - волновое сопротивление цепи.

Величина добротности показывает, во сколько раз падение напряжения на индуктивности или емкости превышает напряжение, приложенное к цепи, в режиме резонанса напряжений:

. (6)

Векторная диаграмма напряжений и тока в режиме резонанса напряжений приведена на рис.1

 

Для изучения резонанса напряжений наибольший интерес представляют частотные зависимости , и , разности фаз приложенного напряжения и тока . Такие кривые представлены на рис.2а. Как видно из этого рисунка, максимум имеет место при частоте, большей , а максимум - при частоте, меньшей ; расхождение будет тем больше, чем больше величина затухания. При изменении частоты от 0 до реактивное сопротивление цепи (рис.2б) имеет емкостной характер и изменяется от до 0. При этом ток возрастает от нуля до наибольшего значения , а угол сдвига фаз между током и напряжением изменяется от до . При изменении частоты от до результирующее реактивное сопротивление возрастает от 0 до и имеет уже индуктивный характер. При этом ток уменьшается от наибольшего значения до нуля, а угол возрастает от 0 до .

Влияние параметров цепи на вид резонансных кривых можно учитывать, используя величину добротности .

В самом деле, комплекс полного сопротивления цепи (рис.1) равен:

В результате несложных преобразований получим:

. (7)

Следовательно, частотная характеристика модуля полного тока определяется уравнением:

. (8)

Для удобства сравнения частотных характеристик цепей с различной величиной добротности рассматривают зависимости:

(9)

На рис.2а кривые имеют большее значение Q, чем кривая I.

Используя кривые рис.2а, легко определить добротность или затухание цепи. Для этого на высоте проводят прямую, параллельную оси абсцисс. Тогда:

. (10)

После несложных преобразований получим:

.

Считая, что , последнее выражение приведем к виду:

,

учитывая, что , откуда

, (11)

где - резонансная частота;

- зона частот, называемая полосой пропускания при крайних частотах и и токе .

Используя величину добротности, определенную на основании графических зависимостей, легко найти активное сопротивление цепи.

Резонансные методы часто используются для измерения параметров цепи. Так, например, можно определить индуктивность и активное сопротивление катушки индуктивности по схеме рис.3

 

Последовательно с исследуемой катушкой включаем известные по величине емкость С и измерительное сопротивление . Изменяя частоту генератора, добиваемся в цепи резонанса при . В случае резонанса входное сопротивление будет чисто активным и тогда:

(12)

Измерив, входное напряжение и напряжение на известном , можем вычислить активное сопротивление катушки из (12)

(13)

Индуктивность катушки можно определить из выражения для резонансной частоты:

,

откуда

. (14)

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)