Головна

Явище резонансу змінного струму через паралельний контур.

  1. A. Через аденилатциклазу стимулюють синтез цАМФ
  2. I доза - одразу після народження; II доза - через 1-2 міс; III доза - до кінця 1-го року життя.
  3. P-n перехід. Контактна різниця потенціалів. Протікання струму через p-n перехід.
  4. UML. Діаграма класів. Виділення класів предметної області і виявлення відносин між ними. Етапи побудови об'єктної моделі і формальні ознаки її удосконалення
  5. V. ДИФЕРЕНЦІАЛЬНЕ Обчислення ФУНКЦІЇ ОДНОГО ПЕРЕМІННОГО
  6. Visual Basic.NET Змінні. Типи даних. Оголошення змінних. Імена змінних. Перетворення типів даних
  7. XVIII століття. «Петрівське бароко». Поява нових типів будівель. Будівництво нової столиці. Архітектура Санкт-Петербурга. Д. Трезини, М. Земцов, В. Растреллі.
 Резонанс струмів - резонанс, що відбувається в паралельному коливальному контурі при його підключенні до джерела напруги, частота якого збігається з власною частотою контуру.

Нехай є коливальний контур з частотою власних коливань a і нехай він підключений до генератора змінного струму такої ж частоти f.

У момент підключення конденсатор заряджається від джерела. Після чого він починає розряджатися на котушку, причому розряджається з такою ж швидкістю, з якою убуває напруга на генераторі. Через деякий час енергія конденсатора повністю переходить в енергію магнітного поля котушки. Напруга на клемах генератора в цей момент дорівнює нулю. Магнітне поле котушки починає спадати, так як не може існувати стаціонарно - на висновках котушки з'являється ЕРС індукції, яке починає перезаряджати конденсатор. У ланцюзі коливального контуру тече струм, тільки вже протилежно току заряду, так як витки перетинаються полем в зворотному напрямку. Обкладки конденсатора перезаряджаються зарядами, протилежними первинним. Одночасно зростає напруга на генераторі, причому з тією ж швидкістю, з якою котушка заряджає конденсатор. Але струм від генератора не може текти через коливальний контур - як тільки на клемах генератора з'являється напруга, точно таке ж напруга з'являється на висновках конденсатора внаслідок перезаряда його котушкою. Напруги конденсатора і генератора один одного компенсують. Енергія магнітного поля котушки повністю переходить в енергію електричного поля конденсатора. Напруга генератора в цей момент досягає максимуму. Далі конденсатор розряджається на котушку, цикл повторюється в зворотному напрямку. В результаті, в коливальному контурі циркулюють досить великі струми, але за його межі не виходять - виходити їм заважає точно таке ж, тільки протилежно спрямована напруга на генераторі. Великий струм від генератора тече через контур тільки короткий час після включення, коли заряджається конденсатор. Далі генератор працює майже вхолосту - як тільки на його клемах з'являється напруга, точно таке ж протилежно спрямована напруга з'являється на конденсаторі і не пропускає струм від зовнішнього джерела через контур.

Вищесказане справедливо для контуру з дуже хорошою добротністю (низькими втратами енергії за цикл).

Ситуація зміниться, якщо відбирати від контуру під час його роботи деяку потужність. Тоді за цикл частина енергії контуру буде губитися і конденсатор буде заряджатися контурною котушкою до меншої напруги, ніж напруга зовнішнього генератора. У цьому випадку генератор буде дозаряджати конденсатор, компенсуючи, таким чином, втрати за цикл. Через контур потече змінний струм, який, однак, може бути менше того, що циркулює в самому контурі.

- Коливальний контур, що працює в режимі резонансу струмів, не є підсилювачем потужності.

Великі струми, що циркулюють в контурі, виникають за рахунок потужного імпульсу струму від генератора в момент включення, коли заряджається конденсатор. При значному відборі потужності від контуру ці струми «витрачаються», і генератору знову доводиться віддавати значний струм підзарядки.

- Якщо генератор слабкий, великий струм заряджання може спалити його. Вийти з положення можна, поступово підвищуючи напругу на клемах генератора, «розгойдуючи» контур.

- Коливальний контур з низькою добротністю занадто добре "накачується" енергією (утворює коротке замикання по котушці), що може привести до виходу з ладу генератора, що задає. Для підвищення добротності коливального контуру потрібно по можливості збільшити L і зменшити C.

Якщо збільшити L за допомогою збільшення витків котушки або збільшення довжини дроту не представляється можливим, використовують феромагнітні сердечники або феромагнітні вставки в котушку; котушка обклеюється пластинками з феромагнітного матеріалу і т п.

- Високодобротні коливальний контур надає току певної частоти f значний опір. Внаслідок чого явище резонансу струмів використовується в смугових фільтрах як електрична «пробка», що затримує певну частоту.

- Так як току з частотою f виявляється значний опір, то і падіння напруги на контурі при частоті f буде максимальним. Це властивість контуру отримало назву вибірковість, воно використовується в радіоприймачах для виділення сигналу конкретної радіостанції.

- Коливальний контур, що працює в режимі резонансу струмів, є одним з основних вузлів електронних генераторів.

 20. Генерація електричних коливань. Вільні коливання в коливальному контуре.Генерірованіе електричних коливань - Це процес перетворення різних видів електричної енергії в енергію електричних (електромагнітних) коливань. Найпростішою системою, в якій можуть проісходітьсвободниеелектромагнітниеколебанія, є коливальний контур.

коливальний контур - Це замкнута ланцюг, що представляє собою електричну ланцюг, що містить з'єднані котушку індуктивності L і конденсатор С. В такому колі можуть збуджуватися коливання струму (і напруги). Нехай конденсатор ємністю C заряджений до напруги  . Енергія, запасені в конденсаторі становить

Паралельний коливальний контур

При з'єднанні конденсатора з котушкою індуктивності, в ланцюзі потече струм  , Що викличе в котушці електрорушійну силу (ЕРС) самоіндукції, спрямовану на зменшення струму в ланцюзі. Струм, викликаний цією ЕРС (при відсутності втрат в індуктивності) в початковий момент буде дорівнює струму розряду конденсатора, тобто результуючий струм буде дорівнює нулю. Магнітна енергія котушки в цей (початковий) момент дорівнює нулю.

Потім результуючий струм в ланцюзі буде зростати, а енергія з конденсатора буде переходити в котушку до повного розряду конденсатора. У цей момент електрична енергія конденсатора  . Магнітна ж енергія, зосереджена в котушці, навпаки, максимальна.

,

де  - Індуктивність котушки,  - Максимальне значення струму.

Після цього почнеться перезарядка конденсатора, тобто заряд конденсатора напругою іншої полярності. Перезарядка буде проходити до тих пір, поки магнітна енергія, котушки не перейде в електричну енергію конденсатора. Конденсатор, в цьому випадку, знову буде заряджений до напруги .

В результаті в ланцюзі виникають коливання, тривалість яких буде обернено пропорційна втрат енергії в контурі.

Загалом, описані вище процеси в паралельному коливальному контурі називаються резонанс струмів, що означає, що через індуктивність і ємність протікають струми, більше струму що проходить через весь контур, причому ці струми більше в певне число разів, яке називається добротністю. Ці великі струми не покидають меж контура, так як вони противофазно і самі себе компенсують. Варто також зауважити, що опір паралельного коливального контуру на резонансній частоті прямує до нескінченності (на відміну від послідовного коливального контуру, опір якого на резонансній частоті прагне до нуля), а це робить його незамінним фільтром.

Варто зауважити, що крім простого коливального контуру, є ще коливальні контури першого, другого і третього роду, що враховують втрати і мають інші особливості.

Явище резонансу змінного струму через послідовний контур. | Принципи генерації синусоїдальних коливань.


Загальні принципи реєстрації інформативних характеристик полів | Фізичні основи утворення каналів витоку інформації. | Роль фізичних ефектів в освіті каналів витоку інформації і створенні технічних засобів захисту інформації. | Фізичний сенс потоку векторного поля | Фізичний сенс дивергенції | Фізичний сенс циркуляції векторного поля і ротора. | Системний підхід до аналізу фізичних полів | Дія електричного поля на речовини. | Електричний струм в ланцюзі і його характеристики. | Проходження змінного струму через найпростіші електричні ланцюги. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати