ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Електричний резонанс і його використання в техніці

Розрізняють резонанс напруг і резонанс струмів. Розглянемо ці види резонансу докладніше.

Резонанс напруг (послідовний резонанс) може мати місце в колі змінного струму, що містить послідовно включені резистор, котушку індуктивності та конденсатор (див. рис. 15.2)

Рис. 15.2

Як видно з цього рисунка кут зсуву визначає різницю фаз між струмом і напругою

.

З прямокутного трикутника випливає, що

,

звідки амплітудне значення сили струму

.

Якщо напруга в електричному колі змінюється по закону , то струм в цьому колі буде такий:

.

Величина

називається повним опором (імпедансом), а величина

(2)

реактивним опором.

Якщо в електричному колі зпослідовно ввімкненими R, L, С

,

то, згідно з формулою

кут зсуву фаз між струмом і напругою стає таким, що дорівнює нулю: змінювання струму і напруги відбуваються синфазно.Умові (2) задовольняє резонансна частота:

.

В даному випадку повний опір Z = R і тому струм електричного кола визначається лише активним опором, приймаючи максимальні (можливі при даному ) значення.

Резонанс напруг – це явище різкого зростання амплітуди сили струму в контурі при збігу циклічної частоти зовнішньої змінної напруги з власною частотою 0 коливального контура.

Резонанс виразно проявляється лише при малому активному опорі контура (див. рис. 15.3).

 

Рис. 15. 3

 

У випадку резонансу напруг , тобтооднакові по амплітуді і протилежні по фазі (див. рис. 15.4).

Рис. 15.4

Резонанс струмів (паралельний резонанс).Цей резонанс може відбутися в колі змінного струму, що містить паралельно ввімкнені конденсатор ємністю С і котушку індуктивністю L (див. рис. 15.5).Прикладена до кола напруга U = Um cos t. Активним опором обох гілок нехтуємо.

Рис. 15.5

Гілка 1 (в ній протікає струм І1)

(враховано, що R = 0 і L = 0).

,

, де n = 1, 2, ... .

Гілка 2(в ній протікає струм І2)

(враховано, що R = 0 і C = ).

,

, де n = 1, 2, ... .

 

Різниця фаз струмів в гілках: , тобто струми в гілках протилежні по фазі. Амплітуда сили струму в зовнішньому (нерозгалуженому) колі

.

Якщо , то і .

Резонанс струмів (паралельний резонанс)– це явище різкого зменшення амплітуди сили струму в зовнішньому ланцюзі, що живить паралельно включені конденсатор і катушку індуктивності, при наближенні частоти з прикладеної напруги до резонансної частоти з .

Амплітуда сили струму виявилася рівною нулю, тому що активним опором контура нехтуємо. Якщо врахувати опір R, то різниця фаз не буде дорівноювати , тому при резонансі струмів амплітуда сили струму буде відмінна від нуля, але прийме якнайменше можливе значення.

Автоколивання. Параметричний резонанс. Їх використання в техніці

В техніці в ряді випадків важливо підтримувати коливання незгасаючими. Для цього необхідно заповнювати втрати енергії реальної коливальної системи. Це досягається шляхом неперервного поповнення втрат в такій системі. Особливо важливими і широко застосовуваними в практиці є так звані автоколивання – незгасаючі коливання, які підтримуються в дисипативній системі за рахунок постійного діючого зовнішнього джерела енергії, причому властивості цих коливань визначаються самою системою.

Автоколивання принципово відрізняються від вільних незгасаючих коливань, що відбуваються без дії сил, а також від вимушених коливань, що відбуваються під дією періодичної сили. Автоколивальна система сама управляє зовнішніми діями, забезпечуючи узгодженість надходження енергії певними порціями в потрібний момент часу (в такт з її коливаннями).

Приклад автоколивальної системи – годинник, у якого храповий механізм підштовхує маятник в такт з його коливаннями. Енергія, що передається при цьому маятнику, поповнюється або за рахунок пружини, що розкручується, або за рахунок вантажу, що опускався. Коливання повітря в духових інструментах і органних трубах також виникають внаслідок автоколивань, підтримуваних повітряним струменем.

Автоколивальними системами є також двигуни внутрішнього згоряння, парові турбіни, ламповий генератор та ін.

 

 


Лекція 16

Пружні хвилі

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти