Составители:
Рубрика:
Резонанс напряжений возникает при по-
следовательном соединении индуктивност и
и емкости, если индуктивное сопротивление
равно емкостному сопротивлению. Это означа-
ет равенство энергий магнитного и электриче-
ского лей. по
Равенство энергий обусловлено равенст-
вом реактивных мощностей индуктивности
Рис. 2.30
и емкости:
,
2
L
XIP =
.
2
CC
XIP =
L
Поскольку сопротивления равны )(
LC
XX
=
, а ток один и тот же, то и мощности
будут равны )(
CL
PP = .
При резонансе напряжений общ жее напря ение равно напряжению на активном сопро-
тивлении. Общее сопротивлен ние равно актив ому сопротивлению, ток и напряжение сов-
падают по фазе. При резонансе напряжений напряжения на индуктивности и емкости могут
быть во много раз больше напряжения источника, что является вредным в технике сильных
токов, так как возможен пробой изоляции трансформаторов, реакторов и кабелей.
В технике слабых токов (радиотехнике) на использовании резонанса напряжений
работает целый ряд устройств
.
2.1.14. Физическая сущность явлений, возникающих при резонансе
Если электрическая цепь обладает индуктивностью, то она сосредоточивает маг-
нитное поле. В так напряжение опеой цепи режает ток на угол
ϕ
. В цепи, обладающей
емкостью, сосредоточивается электрическое поле. В такой цепи опережает напряже- ток
ние на угол ϕ .
Следовательно, действие магнитного поля противоположно действию электриче-
ского поля на фазовые соотношения тока и напряжения. Если же цепь одновременно об-
ладает индуктивностью и емкостью, то в ней сосредоточиваются магнитное и электри-
ческое поля. Действие одного поля (например, магнитного) здесь компенсируется
действием другого поля (электрического).
Если же энергии этих полей равны, то действие одного пол компенси-я полностью
руетс еет место я действием другого поля и цепь носит чисто активный характер, что и им
при резонансе напряжений.
В этом случае с ростом тока растет магнитное поле, а напряжение н конденсаторе а
уменьшается, как уменьшается и электрическое поле (ток и напряжение на конденсаторе
сдвинуты по фазе на четверть периода). Когда ток будет максимальным, энергия маг-
нитного поля достигнет максимума (
2
2
m
LI
), напряжение конденсатора станет равным ну-
лю и электрическое поле исчезнет. Затем ток в цепи начнет уменьшаться – уменьшается
и магнитное поле. Напряжени же на конденсаторе нач ет расти, при этом увеличивает-е н
ся и электрическое поле. агнитное поле исчезнет. Но Когда ток станет равным нулю, м
в это ремя напряжение на конденв саторе достигнет наибольшего значения и энергия
),
2
(
2
m
CU
электрического поля достигнет максимума после чего процесс повторится. Дру-
гими овами, процесс преобразования магнитного поля в сл происходит непрерывный
электрическое и на и не уч твует в обмене энер-оборот. В такой цепи источник энерги ас
гией ни с емкостью, ни с индуктивностью, из-за чего и нет сдвига фаз между током и
напряжением. Обмен энергией происходит только между емкостью и индуктивностью.
68
Резонанс напряжений возникает при по-
следовательном соединении индуктивности
и емкости, если индуктивное сопротивление
равно емкостному сопротивлению. Это означа-
ет равенство энергий магнитного и электриче-
ского полей.
Равенство энергий обусловлено равенст-
вом реактивных мощностей индуктивности Рис. 2.30
и емкости:
PL = I 2 X L , PC = I 2 X C .
Поскольку сопротивления равны ( X C = X L ) , а ток один и тот же, то и мощности
будут равны ( PL = PC ) .
При резонансе напряжений общее напряжение равно напряжению на активном сопро-
тивлении. Общее сопротивление равно активному сопротивлению, ток и напряжение сов-
падают по фазе. При резонансе напряжений напряжения на индуктивности и емкости могут
быть во много раз больше напряжения источника, что является вредным в технике сильных
токов, так как возможен пробой изоляции трансформаторов, реакторов и кабелей.
В технике слабых токов (радиотехнике) на использовании резонанса напряжений
работает целый ряд устройств.
2.1.14. Физическая сущность явлений, возникающих при резонансе
Если электрическая цепь обладает индуктивностью, то она сосредоточивает маг-
нитное поле. В такой цепи напряжение опережает ток на угол ϕ . В цепи, обладающей
емкостью, сосредоточивается электрическое поле. В такой цепи ток опережает напряже-
ние на угол ϕ .
Следовательно, действие магнитного поля противоположно действию электриче-
ского поля на фазовые соотношения тока и напряжения. Если же цепь одновременно об-
ладает индуктивностью и емкостью, то в ней сосредоточиваются магнитное и электри-
ческое поля. Действие одного поля (например, магнитного) здесь компенсируется
действием другого поля (электрического).
Если же энергии этих полей равны, то действие одного поля полностью компенси-
руется действием другого поля и цепь носит чисто активный характер, что и имеет место
при резонансе напряжений.
В этом случае с ростом тока растет магнитное поле, а напряжение на конденсаторе
уменьшается, как уменьшается и электрическое поле (ток и напряжение на конденсаторе
сдвинуты по фазе на четверть периода). Когда ток будет максимальным, энергия маг-
LI 2
нитного поля достигнет максимума ( m ), напряжение конденсатора станет равным ну-
2
лю и электрическое поле исчезнет. Затем ток в цепи начнет уменьшаться – уменьшается
и магнитное поле. Напряжение же на конденсаторе начнет расти, при этом увеличивает-
ся и электрическое поле. Когда ток станет равным нулю, магнитное поле исчезнет. Но
в это время напряжение на конденсаторе достигнет наибольшего значения и энергия
CU m2
электрического поля достигнет максимума ( ), после чего процесс повторится. Дру-
2
гими словами, происходит непрерывный процесс преобразования магнитного поля в
электрическое и наоборот. В такой цепи источник энергии не участвует в обмене энер-
гией ни с емкостью, ни с индуктивностью, из-за чего и нет сдвига фаз между током и
напряжением. Обмен энергией происходит только между емкостью и индуктивностью.
68
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- …
- следующая ›
- последняя »
