Общая электротехника. Курахтина Г.С. - 74 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

Затем напряжение, изменяясь по закону синуса, уменьшится. Конденсатор начнет
разряжаться через индуктивность. По мере уменьшения напряжения электрическое поле
будет убывать, ток – расти. Будет расти и энергия магнитного поля. При ток ста-
нет максимальным (
0=U
m
Ii
=
). Энергия магнитного поля достигнет максимума
⎟
⎟
⎠⎝
2
а энергия электрического поля станет равной нулю. Вслед за этим ток начнет умень-
шаться. Возникающая ЭДС самоиндукции стремитс ь ток, протекающий в
том же направлении, и конденсатор начнет заряжаться. По мере того, как уменьшается
ток, напряжение будет расти, а конденсатор станет заряжаться. При этом энергия элек-
трического поля растет, а энергия магнитного поля убывает. При
m
Uu
⎞
⎜
⎜
⎛
2
m
LI
,
я поддерживат
=
ток равен нулю.
Энергия электрического поля достигнет максимума
⎟
⎟
⎠
⎜
⎜
⎝
2
, а магнитного поля не будет.
Посл
⎞⎛
2
CU
е этого процесс повторится. В данном случае происходит непрерывное преобразо-
вание электрического поля в магнитное и наоборот, что и является формой существова-
ния электромагнитного поля.
2.1.20. Резонанс токов в реальном контуре
Реальный контур изображен на рис. 2.41. Такой контур содержит активное сопро-
тивление в индуктивной ветви, а также сопротивление R
L C
R
в емкостной цепи.
Резонанс возникает при равенстве энергий магнитного
и эле равенствуктрического полей, что соответствует
CL
PP
=
,
т. е. откуда При ре нансе токо
CL
UIUI =
,
CL
II =
. зо в равны
реактивные токи катушки индуктивности и конденсатора.
Обычн онансных контурах а ое сопротивле-о в рез ктивн
ние катушки тивности значительно больше активного
Рис. 2.41
индук
сопротивления тора, вследствие чего активный ток кат конденса ушек индук и
a
I
1
тивност
больше активного тока конденсатора С другой сто-
a
I
2
.
роны, реактивное сопротивление кату больше ее ак-шки
тивного сопротивления ультате чег реактивные , в рез о
токи
L
I и
C
I больше активных токов ветвей (рис. 2.42).
Так как реактивный ток цепи, определя зностью емый ра
реактивных токов в ветвях
)( III
, равен нулю, то
CLp
−
=
Рис. 2.42
общ ток цепиий
apa
IIII =+=
22
будет чисто активным
и рав е активных тоным сумм ков ветвей:
aaa
IIII
21
+
=
=
.
Наличие активного тока в цепи означает поглощение контуром электрической энер-
гии, которая преобразуется в тепло на активных сопротивлениях контура. Благодаря не-
прерывному возмещению потерь энергий в контуре за счет энергии источника в реальном
контуре происходит непрерывный процесс преобразования энергии магнитного поля в
электрическое, т. е. поддерживается непрерывный колебательный процесс.
74
      Затем напряжение, изменяясь по закону синуса, уменьшится. Конденсатор начнет
разряжаться через индуктивность. По мере уменьшения напряжения электрическое поле
будет убывать, ток – расти. Будет расти и энергия магнитного поля. При U = 0 ток ста-
                                                                                ⎛ LI m2 ⎞
нет максимальным ( i = I m ). Энергия магнитного поля достигнет максимума ⎜⎜            ⎟⎟ ,
                                                                                ⎝  2     ⎠
а энергия электрического поля станет равной нулю. Вслед за этим ток начнет умень-
шаться. Возникающая ЭДС самоиндукции стремится поддерживать ток, протекающий в
том же направлении, и конденсатор начнет заряжаться. По мере того, как уменьшается
ток, напряжение будет расти, а конденсатор станет заряжаться. При этом энергия элек-
трического поля растет, а энергия магнитного поля убывает. При u = U m ток равен нулю.
                                                 ⎛ CU 2 ⎞
Энергия электрического поля достигнет максимума ⎜⎜      ⎟⎟ , а магнитного поля не будет.
                                                 ⎝  2    ⎠
После этого процесс повторится. В данном случае происходит непрерывное преобразо-
вание электрического поля в магнитное и наоборот, что и является формой существова-
ния электромагнитного поля.


     2.1.20. Резонанс токов в реальном контуре

      Реальный контур изображен на рис. 2.41. Такой контур содержит активное сопро-
тивление RL в индуктивной ветви, а также сопротивление RC
в емкостной цепи.
      Резонанс возникает при равенстве энергий магнитного
и электрического полей, что соответствует равенству PL = PC ,
т. е. UI L = UI C , откуда I L = I C . При резонансе токов равны
реактивные токи катушки индуктивности и конденсатора.
      Обычно в резонансных контурах активное сопротивле-                          Рис. 2.41
ние катушки индуктивности значительно больше активного
сопротивления конденсатора, вследствие чего активный ток катушек индуктивности I1a
                                     больше активного тока конденсатора I 2 a . С другой сто-
                                     роны, реактивное сопротивление катушки больше ее ак-
                                     тивного сопротивления, в результате чего реактивные
                                     токи I L и I C больше активных токов ветвей (рис. 2.42).
                                     Так как реактивный ток цепи, определяемый разностью
                                     реактивных токов в ветвях ( I p = I L − I C ) , равен нулю, то
                                   общий ток цепи I = I a2 + I p2 = I a будет чисто активным
            Рис. 2.42
                                   и равным сумме активных токов ветвей:
                                        I = I a = I1a + I 2 a .

      Наличие активного тока в цепи означает поглощение контуром электрической энер-
гии, которая преобразуется в тепло на активных сопротивлениях контура. Благодаря не-
прерывному возмещению потерь энергий в контуре за счет энергии источника в реальном
контуре происходит непрерывный процесс преобразования энергии магнитного поля в
электрическое, т. е. поддерживается непрерывный колебательный процесс.



                                                 74

Страницы