Колебания в механических и электрических системах. Колачева Н.М - 67 стр.

UptoLike

Рубрика: 

67
()
cos cos
2
m
CCm
q
UtUt
C
π
ωϕ ωψ
⎛⎞
=−=
(10.17)
Здесь
C
i
C
q
U
mm
Cm
ω
==
(10.18)
амплитудное значение напряжения на конденсаторе.
Выражение для получим, умножив производную функции i
(10.12) на L
L
U
()
+===
2
cossin
π
ψωψωω
tUtLi
dt
di
LU
LmmL
, (10.19)
где
mLm
LiU
ω
=
(10.20)
Сравнение формул (10.13), (10.16), (10.17) и (10.19) позволя-
ет сделать вывод, что напряжение на емкости отстает по фазе от
силы тока на
2
π
, а напряжение на индуктивности опережает силу
тока на
2
π
. Напряжение на активном сопротивлении изменяется
со временем синфазно с изменением силы тока в цепи.
Указанные фазовые соотношения наглядно иллюстрируются с
помощью векторной диаграммы. В качестве прямой, от которой
отсчитывается начальная фаза, выбирается ось токов (рис 10.2).
Согласно (10.15) три функции
R
U , и в сумме равны
ЭДС
L
U
C
U
ξ
. Поэтому
ξ
изображается на диаграмме как сумма трех
векторов
R
U , , .
C
U
L
U
Следует отметить, что точное значение резонансной частоты для
заряда совпадает с соответствующим значением для амплитуды
колебаний материальной точки и определяется по формуле (9.11).
Это значение также соответствует резонансной частоте для на-
                                    67

              qm                           ⎛          π⎞
     UC =        cos (ω t − ϕ ) = U Cm cos ⎜ ω t − ψ − ⎟       (10.17)
              C                            ⎝          2⎠

Здесь
              qm   i
     U Cm =      = m                                           (10.18)
              C ωC

амплитудное значение напряжения на конденсаторе.
   Выражение для U L получим, умножив производную функции i
(10.12) на L

         di                                     ⎛          π⎞
UL = L      = −ω Li m sin (ω t − ψ ) = U Lm cos ⎜ ω t − ψ + ⎟ , (10.19)
         dt                                     ⎝          2⎠

где U Lm = ω Li m                                              (10.20)

     Сравнение формул (10.13), (10.16), (10.17) и (10.19) позволя-
ет сделать вывод, что напряжение на емкости отстает по фазе от
              π
силы тока на , а напряжение на индуктивности опережает силу
              2
        π
тока на . Напряжение на активном сопротивлении изменяется
         2
со временем синфазно с изменением силы тока в цепи.
   Указанные фазовые соотношения наглядно иллюстрируются с
помощью векторной диаграммы. В качестве прямой, от которой
отсчитывается начальная фаза, выбирается ось токов (рис 10.2).
     Согласно (10.15) три функции U R , U L и U C в сумме равны
ЭДС ξ . Поэтому ξ изображается на диаграмме как сумма трех
векторов U R ,U C ,U L .
Следует отметить, что точное значение резонансной частоты для
заряда совпадает с соответствующим значением для амплитуды
колебаний материальной точки и определяется по формуле (9.11).
Это значение также соответствует резонансной частоте для на-