Физические основы электротехники. Щербаков Е.Ф - 151 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

151
Чтобы понять явление резонанса, рассмотрим процессы, происходя-
щие в колебательном контуре (рис. 15.2).
В положении 1 переключателя П конденсатор С подключается к ис-
точнику постоянного тока и заряжается от него до амплитудного значения
напряжения U
m
= U. При зарядке конденсатор с емкостью С получает запас
энергии
2/
2
mC
СUW
. Если теперь переключатель П перевести в положе-
ние 2, то конденсатор будет разряжаться на катушку индуктивности.
При разрядке напряжение на конденсаторе и энергия снижаются до нуля.
Энергия передается катушке индуктивности. В магнитном поле катушки
индуктивности накапливается энергия
2/
mL
LIW
.
Рассмотрим процесс в течение периода. В первую четверть периода
конденсатор разряжается. К концу четверти периода напряжение на кон-
денсаторе становится равным нулю. В цепи проходит ток разрядки, кото-
рый в начальный момент равен нулю и затем увеличивается до максималь-
ного значения. Увеличение тока в цепи вызывает появление ЭДС самоин-
дукции
е
L
и накопление энергии в магнитном поле катушки. ЭДС самоин-
дукции уравновешивает напряжение на конденсаторе: u
С
= – е
L
. К концу
четверти периода энергия электрического поля конденсатора перешла в
энергию магнитного поля катушки и накопилась до величины LI
m
2
/ 2.
Во второй четверти ток уменьшается, сохраняя свое направление.
ЭДС самоиндукции при уменьшении тока меняет свой знак. Источником
становится катушка. Ток в контуре становится зарядным током конденса-
тора, заряжающимся в обратном направлении. Напряжение на конденсато-
ре увеличивается, уравновешивая ЭДС самоиндукции. Теперь е
L
= – u
С
.
К концу второй четверти периода напряжение на конденсаторе и ЭДС са-
моиндукции катушки имеют максимальные значения, ток в контуре равен
нулю. Энергия магнитного поля катушки перешла в энергию электриче-
ского поля конденсатора.
Рис. 15.2. Колебательный контур (а); процесс разрядки и зарядки
конденсатора и накопления энергии в катушке индуктивности (б)

Страницы