În cazul în care circuitul de curent alternativ conectat în serie o bobină de inducție și un condensator. ei în felul lor afectează generatorul, circuitul de alimentare și cu privire la relația de fază dintre curent și tensiune.
Inductorul introduce o schimbare de fază în care curentul se situează tensiunea de o perioadă sfert, condensator, dimpotrivă, determină tensiunea în lanțurile să rămână în faza a perioadei curente trimestru. Astfel, efectul impedanței inductiv la defazajul dintre curent și tensiune în circuitul împotriva acțiunii capacitance.
Aceasta conduce la faptul că trecerea totală de fază între curent și tensiune în circuitul depinde de raportul dintre rezistențele capacitive și inductive.
În cazul în care capacitatea de circuit este mai mare inductanța, circuitul este de caracter capacitiv, adică. E. La tensiunea rămase în faza actuală. Dacă, în schimb, circuitul de impedanta inductiv de capacitiv mai mult, tensiunea de conducere curent și, prin urmare, circuitul este inductiv.
Totalul Hobsch circuit de reactanță considerat de către noi este determinată prin adăugarea de rezistență inductivă XL bobina și capacitatea condensatorului CS.
Dar, din moment ce efectul acestor rezistențe în lanțul opus, atunci unul dintre ele, și anume Xc atribuit semnul minus și reactanța totală determinată prin formula:
Aplicarea la acest circuit, legea lui Ohm. obținem:
Această formulă poate fi transformată după cum urmează:
Ecuația rezultată I XL - rms componentă a circuitului de tensiune totală care se extinde pentru a depăși rezistența circuitului inductiv, și I XC - rms componentă a tensiunii circuitului global merge pentru a depăși reactanța capacitivă.
Astfel, circuitul de tensiune totală constând dintr-o serie de conexiuni de o bobină și un condensator, poate fi considerată ca fiind format din două componente ale căror valori depind de valorile rezistențelor de circuit capacitive și inductive.
Ne-am gândit că acest circuit nu are o rezistență activă. Cu toate acestea, în cazurile în care rezistența lanț nu este atât există puține că ele pot fi ignorate, rezistența totală a circuitului este determinată prin următoarea formulă:
unde R - rezistența circuitului activă totală, XL -HS - reactanța sale generale. Revenind la formula legea lui Ohm, putem scrie:
Tensiunea de rezonanță în circuitul de curent alternativ
Inductiv și capacitiv impedanta conectate în serie pentru a provoca circuit de curent alternativ într-o schimbare de fază mai mică între curent și tensiune decât în cazul în care au fost încorporate în mod individual în lanțul.
Cu alte cuvinte, prin acțiunea simultană a acestor două circuite diferite de natură reactanță este compensat (distrugere reciprocă) de schimbare de fază.
compensare completă, adică. E. Distrugerea completă a defazajul dintre curent și tensiune într-un astfel de circuit, se produce atunci când reactanța inductivă a reactanței capacitive va fi egală cu lanț, adică. E. Când XL = XC sau, echivalent, atunci când # 969; L = 1 / # 969; C.
Circuit în acest caz, va acționa ca o rezistență pură, t. E. Ca în cazul în care nu există o bobină sau condensator. Amplitudinea acestei rezistențe este determinată de suma rezistențelor de bobine active și fire de legătură. Astfel, valoarea efectivă a curentului în circuit este determinată de cel mai mare și legea lui Ohm formula I = U / R unde Z este acum în loc furnizat R.
În același timp, care acționează ca tensiunea pe bobina UL = I XL și condensator Uc = I SM va fi egal și la fel de mare valoare. Pentru o rezistență mică de circuit activ, aceste tensiuni pot fi de multe ori mai mare decât tensiunea totală U la bornele circuitului. Acesta este un fenomen interesant, numit de rezonanță în tensiune electrică.
Fig. 1 prezintă curbele de tensiune, curent și putere la o tensiune de rezonanță în circuit.
tensiuni Program curent și putere la tensiuni de rezonanță
Este necesar să se țină ferm cont de faptul că rezistența la XL și XC sunt variabile în funcție de frecvența curentului, și există cel puțin un pic pentru a schimba frecvența, de exemplu, crește pe măsură ce XL = # 969; L va crește, și XC = 1 / # 969 C scade, astfel circuitul imediat rupt tensiunea de rezonanță, în care adăugarea la rezistența activă și reactanței apare în lanț. Același lucru se întâmplă dacă modificați valoarea de inductanță sau capacitate de circuit.
Când tensiunea de rezonanță a puterii sursei de curent este cheltuită doar pentru a depăși rezistența circuitului activ, adică. E. Pentru conductori de încălzire.
Într-adevăr, în lanțul de la un inductor se produce energie fluctuație, adică. E. Transferul periodic al energiei de la bobina generator de câmp magnetic. În circuit cu condensator este același, dar datorită energiei condensatorului câmp electric. Același circuit cu un condensator și un inductor la o tensiune de rezonanță (XL = XC), energia, odată ce sunt stocate înlănțuit periodic trece de la bobina condensatorului și înapoi la sursa de curent cade parts doar consumul de energie necesar pentru a depăși rezistența circuitului activ. Astfel, schimbul de energie are loc între condensatorul și bobina este aproape fără de generator.
Trebuie doar să perturbe tensiuni în Înălțați răspuns ca energia câmpului magnetic al bobinei nu devine egală cu energia câmpului electric al condensatorului, și în timpul schimbului de energie între aceste domenii vor fi excesul de energie să fie furnizate în mod periodic de la sursă în circuit, întoarce-l înapoi de circuit.
Acest fenomen este foarte similar cu ceea ce se întâmplă în mecanismul ceasului. Ceas cu pendule ar putea oscila în mod continuu și fără ajutorul unui arc (sau ceasuri de încărcare de ore), în cazul în care nu se exercită forțe de frecare care împiedică deplasarea.
De primăvară pendul aceeași raportare la momentul potrivit energiei lor, ajută-l să depășească forțele de frecare, iar acest lucru se realizează prin oscilații continue.
De asemenea, în circuitul electric, atunci când fenomenul de rezonanță în aceasta, o sursă de curent doar consumă energia pentru a depăși rezistența circuitului activ, menținând astfel procesul de oscilație ea.
Astfel, putem concluziona că circuitul de curent alternativ constând dintr-un generator și un inductor conectat în serie și condensator, în anumite condiții XL = XC este transformata in sistem vibratorie. Acest circuit se numește circuit de oscilație.
Din ecuația XL = XC poate determina valoarea frecvenței oscilatorului la care se produce fenomenul de rezonanță de tensiune:
Valoarea capacității electrice și inductanță circuit în care are loc de rezonanță de tensiune.
Astfel, schimbarea oricare dintre aceste trei valori (res f, L și C), poate provoca o tensiune de circuit de rezonanță, t. E. Un circuit de transformare a circuitului de oscilație.
EXEMPLU tensiune aplicație utilă rezonanță. un circuit receptor de intrare configurat condensator variabil (sau variometrului), astfel încât apare raspunsul la stres. Acest lucru este necesar pentru funcționarea să atingă normală a creșterii de înaltă tensiune receptor la bobina în raport cu tensiunea în circuitul creat de antenă.
Împreună cu efecte utile, folosind rezonanța de tensiune în inginerie electrică de multe ori există cazuri în care stresul de rezonanță dăunătoare. O creștere mare tensiune pe părți separate ale circuitului (pe bobina sau un condensator), în comparație cu tensiunea generatorului poate cauza deteriorarea pieselor individuale și instrumentație.